Planar ontvangende meerkanaals AFAR X-band modules op basis van LTCC-keramiek gemaakt in Rusland
Planar APAA hebben aanzienlijke voordelen in termen van gewicht en grootte in vergelijking met andere oplossingen. Soms neemt de massa en dikte van het AFAR-web af. Hierdoor kunnen ze worden gebruikt in kleine radar homing heads, aan boord van UAV's en voor een nieuwe klasse van antennesystemen - conforme antenne-arrays, d.w.z. herhalen van de vorm van het object. Dergelijke roosters zijn bijvoorbeeld nodig om een jager van de volgende, zesde generatie te creëren.
JSC NIIPP ontwikkelt meerkanaals geïntegreerde planaire APAA-modules voor ontvangst en verzending met behulp van LTCC-keramische technologie, die alle elementen van de APAA-stof omvat (actieve elementen, antennezenders, microgolf- en besturingssignaaldistributiesystemen, secundaire voeding, digitale besturingscontroller met een interfacecircuit, een vloeistofkoelsysteem) en zijn een functioneel compleet apparaat. De modules kunnen worden gecombineerd tot antenne-arrays van elke grootte, en met een aanzienlijke intrinsieke integratie worden minimale eisen gesteld aan de ondersteunende structuur die dergelijke modules moet combineren. Dit maakt het voor eindgebruikers veel gemakkelijker om een APAA te maken op basis van dergelijke modules.
Dankzij originele ontwerpoplossingen en het gebruik van nieuwe en veelbelovende materialen, zoals co-fired keramiek bij lage temperatuur (LTCC), composietmaterialen, meerlagige microkanaals vloeistofkoelstructuren ontwikkeld door JSC NIIPP, onderscheiden sterk geïntegreerde planaire PPM AFAR zich door:
• recordbrekende kenmerken van klein gewicht en formaat;
• hoge betrouwbaarheid en onderhoudbaarheid;
• hoge maakbaarheid en lage kosten.
JSC "NIIPP" is klaar om de ontwikkeling en massaproductie van vlakke ontvangst-, zend- en zendontvangermodules van de AFAR-reeksen S, C, X, Ku, Ka uit te voeren en te organiseren, volgens de vereisten van de geïnteresseerde klant.
JSC NIIPP heeft de meest geavanceerde posities in Rusland en in de wereld in de ontwikkeling van vlakke APAR-modules met behulp van LTCC-keramische technologie.
Citaat:
vlakke, functioneel complete constructie met geïntegreerde antenne-elementen
record dunne dikte - 13 mm
hoge weerstand tegen WWF van microgolfsubmodules gemaakt van LTCC-keramiek
hoge maakbaarheid, herhaalbaarheid en stabiliteit van parameters
geïntegreerde high-speed synchrone seriële besturingsinterface
de mogelijkheid om modules te combineren om antennes van elke grootte te maken
De resultaten van een onderzoeks- en ontwikkelingscomplex uitgevoerd aan de Tomsk University of Control Systems and Radioelectronics op het gebied van het creëren van GaAs en SiGe-microgolf monolithische geïntegreerde schakelingen, elementbibliotheken en CAD-modules.
Het ruisgetal van de ontwikkelde versterkers is 1,4-1,6 dB, terwijl het voor hun tegenhangers - MIS LNA TGA2511, TGA2512, HMC564 en HMC565 van Triquint en Hettite (VS) varieert van 1,5 tot 2,3 dB.
In 2015 is de REC NT begonnen met het ontwerpen van een microgolf MIS voor een universele multiband meerkanaals transceiver (L-, S- en C-banden) in de vorm van een "system on a chip" (SOC). Tot op heden zijn op basis van 0,25 μm SiGe BiCMOS-technologie MIS's van de volgende breedbandmicrogolfapparaten (frequentiebereik 1-4,5 GHz) ontworpen: LNA, mixer, digitaal regelbare verzwakker (DAT), evenals het regelcircuit van DAT.
Conclusie: in de nabije toekomst zal het "probleem" van radars voor de Yak-130, UAV's, GOS voor de KR en OTR op een zeer serieus niveau worden opgelost. Met een hoge mate van waarschijnlijkheid kan men eigenlijk aannemen "een product dat geen analogen in de wereld heeft". AFAR "in de gewichtscategorie" 60-80 kg (ik zal zwijgen over de hoeveelheid radars die nodig is voor de Yak-130 220kg-270kg)? Ja Makkelijk. Maar is er een wens om een volwaardige 30 kg AFAR te krijgen?
In de tussentijd ... Voor nu, "zo is het":
Op de Singapore Airshow-2016 in februari in Singapore, een veelbelovende Russische jager PAK FA ontving verschillende kritieken van een vertegenwoordiger van Lockheed Martin - fabrikant van de vijfde generatie F-35 multirole jager. Hij zei in het bijzonder dat de radar stealth-eigenschap van de PAK FA alleen niet voldoende is om het vliegtuig als onderdeel van deze generatie te classificeren, duidelijk verwijzend naar de onvoldoende "geavanceerde" avionica van de T-50.
Tegelijkertijd viel zijn beoordeling samen met de mening van een aantal "deskundigen" uit Rusland, die geloven dat PAK FA zal moeite hebben met verkopen op de Aziatische markt. Ze zeggen dat de systemen aan boord te weinig technologieën van de vijfde generatie hebben en dat de prijs van de PAK FA volgens voorspellingen veel hoger zal zijn dan de Su-35, die interessant is voor China en Indonesië. Volgens de internetbron IHS Jane's zijn de radar en motor van de PAK FA (de belangrijkste subsystemen van de jager) hetzelfde als op de Su-35. Een deel van de avionica aan boord van de T-50 en Su-35 is ook identiek. Met dit alles behoort de Su-35 tot de 4++ generatie.
Er is nog geen serievliegtuig. De Russische Federatie heeft er echter niet eens aan gedacht om het aan China en Indonesië te verkopen (hier zou het beter zijn om met de SU-35 om te gaan), echter ... De vertegenwoordiger van Lockheed Martin en "een aantal "experts" uit Rusland voorspellen al: het wordt duur, er zullen problemen zijn met de verkoop aan China en Indonesië. Het gebeurt geschiedenis "achterlijkheid" van Russische / Sovjet-made avionica voor "een aantal" experts "uit Rusland", ter referentie:
GaN en zijn solide oplossingen behoren tot de meest gevraagde en veelbelovende materialen in moderne elektronica. Over de hele wereld wordt in deze richting gewerkt, er worden regelmatig conferenties en seminars georganiseerd, wat bijdraagt aan de snelle ontwikkeling van technologie voor het maken van elektronische en opto-elektronische apparaten op basis van GaN. Er wordt een doorbraak waargenomen, zowel in de parameters van LED-structuren op basis van GaN en zijn vaste oplossingen, als in de eigenschappen van PPM op basis van galliumnitride, dat een orde van grootte hoger is dan die van galliumarsenide-apparaten.
In 2010 veldeffecttransistoren met Ft = 77,3 GHz en Fmax = 177 GHz, met een versterkingsfactor van meer dan 11,5 dB in vermogen bij een frequentie van 35 GHz. Op basis van deze transistors werd voor het eerst in Rusland de MIS van een drietraps eindversterker in het frequentiebereik van 27-37 GHz met Kp > 20 dB en een maximaal uitgangsvermogen van 300 mW in de gepulseerde modus ontwikkeld en succesvol geïmplementeerd. In overeenstemming met het federale doelprogramma "Ontwikkeling van elektronische componentenbasis en radio-elektronica", wordt een verdere ontwikkeling van wetenschappelijk en toegepast onderzoek in deze richting verwacht. In het bijzonder de ontwikkeling van InAlN/AlN/GaN-heterostructuren voor het maken van apparaten met werkfrequenties van 30-100 GHz, met deelname van toonaangevende binnenlandse ondernemingen en instituten (FSUE NPP Pulsar, FSUE NPP Istok, ZAO Elma-Malakhit, OAO Svetlana- Rost, ISVChPE RAS, enz.).
Parameters van binnenlandse heterostructuren en transistors met optimale poortlengte op basis daarvan (berekening):
Experimenteel is door experimentele berekening vastgesteld dat voor het Ka-bereik van frequenties type 2 heterostructuren met tb = 15 nm optimaal zijn, waarvan V-1400 ("Elma-Malachiet") op een SiC-substraat tegenwoordig de beste parameters heeft, die zorgt voor de aanmaak van transistors met een aanvangsstroom tot 1,1 A/mm met een maximale helling tot 380 mA/mm en een afsnijspanning van -4 V. Tegelijkertijd zijn veldeffecttransistoren met LG=180 nm (LG/tB=12) hebben fT/fMAX=62/130 GHz bij afwezigheid van korte-kanaaleffecten, wat optimaal is voor de PA Ka-band. Tegelijkertijd hebben transistors met LG=100 nm (LG/tB=8) op dezelfde heterostructuur hogere frequenties fT/fMAX=77/161 GHz, dat wil zeggen dat ze kunnen worden gebruikt in V- en E-banden met hogere frequenties , maar vanwege korte kanaaleffecten zijn deze niet optimaal voor deze frequenties.
Laten we eens kijken naar de meest geavanceerde "aliens" en onze radars:
Retro: de verouderde Pharaoh-M-radar (het was de bedoeling om te worden geïnstalleerd op de Su-34, 1.44, Berkut). Balkdiameter 500 mm. Niet-equidistante PHA "Phasotron". Soms wordt het ook wel "Spear-F" genoemd.
Toelichting:
Planaire technologie is een reeks technologische bewerkingen die worden gebruikt bij de vervaardiging van vlakke (platte, oppervlakte) halfgeleiderinrichtingen en geïntegreerde schakelingen.
Toepassing:
- voor antennes: BlueTooth vlakke antennesystemen in mobiele telefoons.
- voor IP- en PT-converters: vlakke transformatoren Marathon, Zettler Magnetics of Payton.
- voor SMD-transistors
enz. zie patent van de Russische Federatie RU2303843 voor details.
LTCC keramiek:
Low Temperature Co-Fired Ceramic (LTCC) is een bij lage temperatuur meegestookte keramische technologie die wordt gebruikt om microgolf-emitterende apparaten te maken, waaronder Bluetooth- en WiFi-modules in veel smartphones. Algemeen bekend om zijn gebruik bij de vervaardiging van AFAR-radars van de vijfde generatie jager T-50 en tank vierde generatie T-14.
De essentie van de technologie ligt in het feit dat het apparaat is vervaardigd als een printplaat, maar dan in een glassmelt. "Lage temperatuur" betekent dat het bakken wordt uitgevoerd bij temperaturen van ongeveer 1000C in plaats van 2500C voor HTCC-technologie, wanneer het mogelijk is om niet erg dure hoge-temperatuurcomponenten van molybdeen en wolfraam in HTCC te gebruiken, maar ook goedkoper koper in goud en zilver legeringen.
Gebruikte documenten en foto's (alle informatie uit de open pers):
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
PLANAR-BNK Presentatie van technisch project 121030 (Monastyrev EA adjunct-directeur voor onderzoek, afdelingshoofd 101)
Microgolf- en telecommunicatietechnologie (CriMiCo), 2011 21e Internationale Krim-conferentie / 21e Krim-conferentie "Microgolftechniek en telecommunicatietechnologieën" 2011
ERVARINGUITWISSELING OP HET GEBIED VAN HET CREREN VAN ULTRABAND RADIO-ELEKTRONISCHE SYSTEMEN
Materialen van de VI All-Russian Scientific and Technical Conference (Omsk, 19-20 april 2016)
informatie