Módulos multicanal de recepción planar AFAR X-band basados en cerámica LTCC-Made in Russia
Planar AFAR tiene ventajas significativas en cuanto a peso y tamaño en comparación con otras soluciones. A veces, la masa y el grosor de la lámina AFAR disminuye. Esto permite su uso en cabezales compactos de radar, a bordo de un UAV y para una nueva clase de sistemas de antenas: arreglos de antenas conformes, es decir. Repitiendo la forma del objeto. Tales cuadrículas, por ejemplo, son necesarias para crear la próxima, sexta generación de cazas.
JSC NIIPP está desarrollando módulos de recepción y transmisión planares integrados multicanal de AFAR utilizando tecnología de cerámica LTCC, que incluye todos los elementos de la red AFAR (elementos activos, radiadores de antena, sistemas de control y distribución de señales de microondas, fuente de alimentación secundaria, control digital). Controlador con circuito de interfaz, sistema de refrigeración por líquido) y dispositivo funcionalmente completo. Los módulos permiten su integración en arreglos de antenas de cualquier tamaño, y con una cantidad considerable de integración propia, existen requisitos mínimos para la estructura de soporte, que debe integrar dichos módulos. Esto simplifica enormemente a los usuarios finales la tarea de crear un AFAR basado en dichos módulos.
Gracias a las soluciones de diseño originales y al uso de materiales nuevos y prometedores, como las cerámicas de cocción simultánea a baja temperatura (LTCC), los materiales compuestos, las estructuras de enfriamiento de microcanales de líquido de múltiples capas desarrolladas por NIIPP, los PPM planos altamente integrados AFAR difieren:
• registro de bajo peso y características de tamaño;
• alta confiabilidad y mantenibilidad;
• Alta capacidad de fabricación y bajo coste.
NIIPP JSC está listo para desarrollar y organizar la producción en masa de los módulos de recepción, transmisión y transmisión / recepción planar de AFAR de los rangos S, C, X, Ku, Ka, de acuerdo con los requisitos del cliente interesado.
NIIPP tiene las posiciones más avanzadas en Rusia y en el mundo en el campo del desarrollo de módulos AFAR planares con tecnología de cerámica LTCC.
Cita:
Diseño plano, funcionalmente completo con elementos de antena integrados.
registro de bajo espesor - 13 mm
Alta resistencia a los submódulos de microondas WWF de las cerámicas LTCC.
Alta procesabilidad, repetibilidad y estabilidad de parámetros.
Interfaz de control serial síncrono integrado de alta velocidad.
Posibilidad de combinar módulos para crear antenas de cualquier tamaño.
Los resultados del complejo de investigación y desarrollo en el campo de los circuitos integrados monolíticos de microondas de GaAs y SiGe, las bibliotecas de elementos y los módulos CAD se realizaron en la Universidad de Tomsk de sistemas de control y radioelectrónica.
La cifra de ruido de los amplificadores desarrollados es 1,4-1,6 dB, mientras que sus análogos tienen los modelos 2511, HMC2512 y HMC564 (EE. UU.) Trixint y Hittite (EE. UU.) Del 565 al 1,5 dB.
En 2015, el NOC NT comenzó a trabajar en el diseño del microondas IIA para un transceptor de múltiples canales universal multibanda (bandas L, S y C) como sistema en chip (SoC). Hasta la fecha, basado en la tecnología 0,25 micron SiGe BiCMOS, el MIS diseñó los siguientes dispositivos de microondas de banda ancha (banda de frecuencia 1-4,5 GHz): LNA, mezclador, atenuador controlado digital (TsATT) y también circuito de control TsATT.
Conclusión: En un futuro próximo, el "problema" del radar para el Yak-130, el UAV, el GOS para el KR y la OTR se resolverá a un nivel muy serio. Con un alto grado de probabilidad, uno realmente puede asumir "un producto que no tiene análogos en el mundo". ¿AFAR "en la categoría de peso" 60-80 kg (guardaré silencio sobre el peso del radar requerido para el YAK-130 220kg-270k)? Sí, FÁCIL. ¿Hay algún deseo de obtener un AFAR de 30 en toda regla?
Mientras tanto ... Por ahora, "la situación es esta"
En el Salón Aeronáutico de Singapur Airshow-2016 celebrado en febrero, un prometedor luchador ruso PAK FA ha recibido varios comentarios críticos de un representante de la compañía "Lockheed Martin" - El fabricante del caza multiusos de quinta generación F-35. Él, en particular, dijo que solo una propiedad del radar oculto ("sigilo"), que tiene el PAK FA, no es suficiente para clasificar la aeronave a esta generación, aparentemente insinuando un equipo radioelectrónico aerotransportado (TIR) insuficientemente avanzado T-50 .
Al mismo tiempo, su evaluación coincidió con la opinión de varios "expertos" de Rusia, que creen que PAK FA tendrá problemas para vender al mercado asiático. Dicen que los sistemas a bordo tienen muy pocas tecnologías de quinta generación, y el precio del PAK FA, según las previsiones, será significativamente mayor que en el Su-35, que es de interés para China e Indonesia. Según el recurso de Internet de IHS Jane, el radar y el motor del PAK FA (el subsistema principal del caza) son los mismos que en el Su-35. Parte de la aviónica a bordo del T-50 y Su-35 también son idénticas. Su-35 para todo lo que pertenece a la generación de 4 ++.
LA serial todavía. Rusia ni siquiera pensó en venderlo a China e Indonesia (aquí sería posible averiguar el SU-35), sin embargo ... Sin embargo, un representante de Lockheed Martin y varios "expertos" de Rusia ya están pronosticando: será caro, habrá problemas con la venta a China y Indonesia. A veces. Desde historias El "atraso" de la aviónica de fabricación rusa / soviética para una serie de "expertos" de Rusia, como referencia:
GaN y sus soluciones sólidas se encuentran entre los materiales más solicitados y prometedores de la electrónica moderna. Los trabajos en esta dirección se realizan en todo el mundo, se organizan conferencias y seminarios regularmente, lo que contribuye al rápido desarrollo de la tecnología para la creación de dispositivos electrónicos y optoelectrónicos basados en GaN. El avance se observa tanto en los parámetros de las estructuras de LED basadas en GaN y sus soluciones sólidas, como en las características del PPM sobre nitruro de galio en un orden de magnitud mayor que el de los dispositivos de arseniuro de galio.
Durante 2010, se fabricaron transistores de efecto de campo con Ft = 77,3 GHz y Fmax = 177 GHz utilizando heteroestructuras domésticas AlGaN / AlN / GaN (ZAO Elma-Malakhit) en el Instituto de Electrónica de Semiconductores de Microondas (ISHFES), RAS, con una ganancia en términos de potencia superior a 11,5 dB a 35 GHz. Sobre la base de estos transistores, por primera vez en Rusia, se desarrolló e implementó con éxito el MIS de un amplificador de potencia de tres etapas en el rango de frecuencia 27-37 GHz con Kp> 20 dB y una potencia de salida máxima de 300 mW en modo pulsado. De acuerdo con el Programa Federal de Objetivos "Desarrollo de componentes electrónicos base y radioelectrónicos", se espera un mayor desarrollo de la investigación científica y aplicada en esta dirección. En particular, el desarrollo de heteroestructuras InAlN / AlN / GaN para la creación de dispositivos con frecuencias operativas de 30-100 GHz, con la participación de empresas e institutos nacionales líderes (FSUE NPP Pulsar, FSUE NPP Istok, ZAO Elma-Malakhit, JSC "Svetlana-Rost", ISHPE RAS, etc.).
Los parámetros de las heteroestructuras y transistores domésticos con la longitud óptima de las puertas en base (cálculo):
Se ha establecido experimentalmente que para la banda Ka, las heteroestructuras de tipo 2 con tb = 15 nm son óptimas, de las cuales V-1400 ("Elma-Malachite") sobre un sustrato de SiC que proporciona transistores tiene los mejores parámetros. con una corriente inicial de hasta 1,1 A / mm con una pendiente máxima de hasta 380 mA / mm y una tensión de corte de -4 B. Al mismo tiempo, los transistores de efecto de campo con LG = 180 nm (LG / tB = 12) tienen fT / fMAX = 62 / 130 GHz sin Efectos de canal corto, que es óptimo para PA Ka-band. Al mismo tiempo, los transistores con LG = 100 nm (LG / tB = 8) en la misma estructura tienen frecuencias más altas fT / fMAX = 77 / 161 GHz, es decir, se pueden usar en las bandas V y E de frecuencias más altas, pero Debido a que los efectos de canal corto no son óptimos para estas frecuencias.
Veamos juntos el "alien" más avanzado y nuestro radar:
Retro: estación de radar aerotransportada “Pharaoh-M” (se planificó instalarla en Su-34, 1.44, “Golden Eagle”). Diámetro de la viga 500 mm. Inasequilibrio de fase phasotron ". A veces la llaman también "Lanza-F".
Explicación:
Tecnología planar: un conjunto de operaciones tecnológicas utilizadas en la fabricación de dispositivos semiconductores planares (planos, de superficie) y circuitos integrados.
aplicación:
-Para antenas: sistemas de antenas planas BlueTooth en celulares.
- para convertidores IP y PT: transformadores planares Marathon, Zettler Magnetics o Payton.
- para transistores SMD
y así sucesivamente ver la patente de la Federación de Rusia RU2303843 para más detalles.
Cerámica LTCC:
La cerámica cocida a baja temperatura (LTCC) es una tecnología cerámica cocida a baja temperatura que se utiliza para crear dispositivos emisores de microondas, incluidos módulos Bluetooth y WiFi en muchos teléfonos inteligentes. Es ampliamente conocido por el uso en la fabricación de radares AFAR del caza de quinta generación T-50 y tanque cuarta generación T-14.
La esencia de la tecnología radica en el hecho de que el dispositivo está hecho como una placa de circuito impreso, pero está ubicado en el vidrio fundido. "Baja temperatura" significa que el tostado se realiza a temperaturas alrededor de 1000C en lugar de 2500C para la tecnología HTCC, cuando es posible utilizar componentes de molibdeno y tungsteno a alta temperatura no muy costosos en HTCC, pero también cobre más barato en aleaciones de oro y plata.
Documentos usados y fotografías (toda la información es tomada de una prensa abierta):
http://www.niipp.ru (Материалы АО " НИИП")
http://ieeexplore.ieee.org
http://www.nanoindustry.s
http://wikipedia.org
http://icquest.ru
https://news.rambler.ru
Presentación PLANAR-BNK del Proyecto Técnico 121030 (Monastyrev EA, Director Adjunto de Ciencia, Jefe del Departamento 101)
Tecnología de Microondas y Telecomunicaciones (CriMiCo), 2011 21th Conferencia Internacional de Crimea / 21-th Conferencia de Crimean "Equipos de alta frecuencia y tecnologías de telecomunicaciones" 2011
INTERCAMBIO DE EXPERIENCIAS EN EL ÁMBITO DE LA CREACIÓN DE SISTEMAS DE RADIO ELECTRÓNICA DE BANDA ANCHA ULTRA
Actas de la VI Conferencia Científica y Técnica de toda Rusia (Omsk, 19 - 20 April 2016)
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