Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка конструкторско-технологических решений создания МИС усилителей мощности на широкозонных полупроводниках для современной радиоаппаратуры в поддиапазоне частот 42-46 ГГц .

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
монолитная интегральная схема, усилитель мощности, наногетероструктура, полевой транзистор, q-диапазон

Цель проекта:
Проведение исследований и разработка комплекса научно-технических решений, направленных на создание новой СВЧ электронной компонентной базы на основе соединений нитрида галлия для изготовления монолитных интегральных схем (МИС) усилителей мощности с высокими удельными характеристиками по мощности и низким уровнем шума для современных радиоэлектроных систем связи и радиолокации в диапазоне частот 30-60 ГГц. Разработка конструкторско-технологических решений создания МИС усилителей мощности на широкозонных полупроводниках для современной радиоаппаратуры в поддиапазоне частот 42-46 ГГц.

Основные планируемые результаты проекта:
Основным результатом ПНИ ожидается изготовление экспериментальных образцов транзисторов и МИС УМ на широкозонных полупроводниках, работающих в поддиапазоне частот 42-46 ГГц диапазона 30-60 ГГц.
Экспериментальные образцы разрабатываемых транзисторов и МИС для современной радиоэлектронной аппаратуры в поддиапазоне частот 42-46 ГГц диапазона частот 30-60 ГГц должны соответствовать следующим требованиям:
- рабочий диапазон частот усилителя должен попадать в диапазон от 42 ГГц до 46 ГГц. Номинальной рабочей частотой устанавливается частота 44 ГГц;
- коэффициент усиления по мощности на частотах 42-46 ГГц - не менее 12 дБ;
- коэффициент стоячей волны в полосе частот – не более 2 ед.;
- выходная мощность - не менее 5 Вт.;
- ток потребления от источника положительного питания – не более 1200 мА, напряжение не более 30 В; от источника отрицательного питания – не более 10 мА, напряжение отрицательного питания не менее минус 5 В.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Конечным продуктом является МИС усилителей мощности на широкозонных полупроводниках для современной радиоаппаратуры в поддиапазоне частот 42-46 ГГц.
Для проектирования подобных устройств требуются высокопроизводительные рабочие станции и современные САПР, позволяющие производить электромагнитный анализ многослойных структур, например ADS и EMPro компании Agilent Technologies, Microwave Office компании AWR и др.
Изготовление экспериментальных образцов предполагает наличие технологической линии, позволяющей изготавливать МИС на HEMT гетероструктурах для диапазона частот 42-46 ГГц.
Исследование полученных экспериментальных образцов потребует наличия современного измерительного оборудования для контроля электрических НЧ и СВЧ параметров. Измерение усилителя мощности производится с помощью векторного анализатора, измерителя мощности и других электронных высокоточных приборов.
В ходе выполнения данной работы возможно получение охраноспособных результатов, таких как: ноу-хау в части технологического маршрута, свидетельств о регистрации топологий интегральных схем.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Основными областями внедрения конечного продукта являются: ближняя беспроводная сверхвысокоскоростная передача данных, радионавигация, радиосвязь между подвижной и сухопутной станциями или между подвижными станциями, радиосвязь между подвижными земными станциями и одной либо несколькими космическими станциями.
По результатам данной работы на платформе Минпромторга будет разработан проект технического задания для проведения в дальнейшем ОКР по теме: «Разработка МИС усилителей мощности диапазона 42-46 ГГц на полевых СВЧ транзисторах на базе широкозонных наногетероструктур AlGaN/AlN/GaN».
Создание усилителей мощности диапазона 42-46 ГГц позволит создавать аппаратные средства дальней и ближней сверхширокополосной связи. В дальнейшем диапазон 42-46 ГГц планируется использовать для ближней беспроводной связи в помещениях. Аппаратные средства миллиметрового диапазона волн позволят обеспечивать беспроводную сверхвысокоскоростную передачу данных, голоса и видео информации (до 10 Гбит/с)


Текущие результаты проекта:
Проведен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИ, в том числе, обзор научных информационных источников
Проведены патентные исследования по ГОСТ 15.011-96
Проведен аналитический обзор по разработке конструкторско-технологических решений создания транзисторов и МИС на широкозонных полупроводниках для современной радиоэлектронной аппаратуры диапазона частот 30-60 ГГц, разработаны предложения по обоснованию развиваемого направления исследований.
Проведены исследования и разработаны научно-технические решения по проектированию транзисторов и МИС в поддиапазоне 42-46 ГГц диапазона частот 30-60 ГГц на широкозонных полупроводниках
Разработаны требования к техническим характеристикам измерительного стенда.
За счет привлеченных внебюджетных средств произведена закупка контрольно-измерительного оборудования для измерительного стенда.
Проведены исследования по оптимизации структуры широкозонных полупроводников для достижения максимальной мощности диапазона частот 30-60 ГГц.
Разработаны технологические операции маршрута создания транзисторов и МИС на широкозонных полупроводниках.
Проведены исследования и разработка научно-технических решений по выбору оптимальных параметров проведения технологических операций маршрута создания транзисторов и МИС современной радиоэлектронной аппаратуры в поддиапазоне 42-46 ГГц диапазона частот 30-60 ГГц на широкозонных полупроводниках для достижения максимальной мощности.
Проведены исследования и выбор оптимальных схемотехнических решений при разработке ЭО транзисторов и МИС на широкозонных полупроводниках диапазона частот 30-60 ГГц.
Разработана конструкторская документация на измерительный стенд, предназначенный для измерения СВЧ параметров МИС УМ в поддиапазоне 42-46 ГГц диапазона частот 30-60 ГГц.
За счет привлеченных внебюджетных средств Индустриальным партнером произведена закупка измерительной оснастки стенда для проведения измерений параметров МИС УМ в поддиапазоне 42-46 ГГц диапазона частот 30-60 ГГц.