Регистрация / Вход
Прислать материал

14.604.21.0136

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.604.21.0136
Тематическое направление
Информационно-телекоммуникационные системы
Исполнитель проекта
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники Российской академии наук
Название доклада
Разработка конструкторско-технологических решений создания МИС усилителей мощности на широкозонных полупроводниках для современной радиоаппаратуры в поддиапазоне частот 42-46 ГГц .
Докладчик
Федоров Юрий Владимирович
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
1) 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.
2) Разработка конструкторско-технологических решений создания МИС усилителей мощности на широкозонных полупроводниках для современной радиоаппаратуры в поддиапазоне частот 42-46 ГГц.
Актуальность и новизна исследования
Технологические решения, разработанные на данном этапе, являются новыми и уникальными. Технология компенсирующих емкостей (Capacitive Cross-Coupling Neutralization) впервые используется для проектирования усилителей мощности диапазона частот 42-46 ГГц, также как и ее более усовершенствованный вариант с компенсирующими транзисторами. Полученные результаты работы по ПНИ на данном этапе полностью отвечают требованиям ТЗ проекта и соответствуют мировому уровню.
Описание исследования

В ходе работы были созданы экспериментальные образцы спроектированного усилителя мощности диапазона 42-46 ГГц. Характеристики МИС УМ полностью отвечают требованиям ТЗ.

2)При создании схемы усилителя мощности были использованы новые схемотехнические решения, например усилитель построен на основе 2-ух транзисторов включённых параллельно, на которые сигнал подаётся с разностью по фазе в 180° и включенными в начале и в конце цепи мостами Ланге, повышающие общую стабильность схемы.  По результатам проведенных исследований стало очевидно, что критичным фактором, при создании МИС УМ 5вт в диапазоне 42-46 ГГц, является общий размер кристалла, а так же длинна полосков входного тракта.

Результаты исследования

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, 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

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.

Разработана лабораторная технология изготовления ЭО транзисторов и МИС на широкозонных полупроводниках

Разработана эскизная конструкторская документация ЭО транзисторов и МИС на широкозонных полупроводниках

Разработаны математические модели МИС УМ и транзисторов

Разработана технологическая документация для изготовления ЭО транзисторов и МИС на широкозонных полупроводниках

Изготовлены экспериментальные образцов транзисторов и МИС УМ на широкозонных полупроводниках, работающих в поддиапазоне частот 42-46 ГГц диапазона 30-60 ГГц в количестве не менее 3 штук;

Разработаны Программа и методики экспериментальных исследований ЭО транзисторов и МИС УМ на широкозонных полупроводниках;

Проведены экспериментальные исследования ЭО транзисторов и МИС на широкозонных полупроводниках по разработанной Программе и методикам экспериментальных исследований;

За счет привлеченных внебюджетных средств Индустриальным партнером произведено изготовление и аттестация стенда для проведения измерений в диапазоне 42-46 ГГц;

Проведены обобщение и оценка полученных результатов.

Проведена технико-экономической оценка рыночного потенциала полученных результатов.

Разработаны рекомендации по использованию результатов проведенных ПНИ в реальном секторе экономики, а также в дальнейших исследованиях и разработках

Разработаны технические требования и предложения по разработке, производству и эксплуатации продукции с учетом технологических возможностей и особенностей индустриального партнера - организации реального сектора экономики.

Разработан проект ТЗ на проведение ОКР.

Практическая значимость исследования
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)