de.wedoany.com-Bericht: Kürzlich hat das CETC 55. Institut bekannt gegeben, dass seine selbst entwickelten GaN-basierten HF-Chips auf Siliziumsubstrat für intelligente Endgeräte die Marke von über 5 Millionen ausgelieferten Stück überschritten haben. Diese Produkte werden in der HF-Signalkette intelligenter Endgeräte eingesetzt, was den Beginn der kommerziellen Massenanwendung von GaN-basierten HF-Chips auf Siliziumsubstrat im Endgerätebereich markiert. Sie bieten zudem eine kostengünstigere und leistungsfähigere Unterstützung für HF-Leistungsverstärkerchips in Bereichen wie dem integrierten Weltraum-Erde-Informationsnetzwerk, der 6G-Kommunikation, der kommerziellen Raumfahrt, der Niedrighöhenwirtschaft und der Notfallkommunikation.
Der Schlüssel zu diesem Erfolg liegt nicht nur in der „Auslieferung von über 5 Millionen Stück", sondern darin, dass der technologische Ansatz von GaN auf Siliziumsubstrat beginnt, sich von hochspezialisierten Anwendungen hin zu einer breiteren Nutzung in intelligenten Endgeräten zu bewegen. HF-Leistungsverstärkerchips gelten oft als das „Signalherz" von Kommunikationssystemen, da sie die Sendeleistung, Effizienz, Linearität und Stabilität des Endgerätsignals bestimmen und somit direkt die Kommunikationsreichweite, die Verbindungsqualität, die Datenübertragungsrate und die Akkulaufzeit beeinflussen. Herkömmliche GaN-Bauelemente bieten eine hohe Leistungsdichte, hohe Effizienz und Hochfrequenzeigenschaften, aber Kosten, Prozessreife, Ausbeute und die Fähigkeit zur Massenproduktion haben ihre Anwendung im größeren Endgerätemarkt lange Zeit eingeschränkt. GaN auf Siliziumsubstrat, bei dem das GaN-Material auf einem Siliziumsubstrat aufgebracht wird, vereint die hohe Leistungsfähigkeit von GaN mit den Kostenvorteilen und der Fertigungsbasis der Siliziumtechnologie und eignet sich daher besser, um HF-Chips für Endgeräte von Kleinserienanwendungen hin zu Millionen- und Zehnmillionenstückzahlen zu führen. Das CETC 55. Institut und seine Tochtergesellschaft Nanjing Guobo Electronics Co., Ltd. haben eine durchgängige Forschungskette von der Materialepitaxie über das eigenständige Chipdesign, die Prozessvalidierung bis hin zur Produktzuverlässigkeitstests durchgeführt. Dies hat zu einer Produktfamilie geführt, die HF-Chips für Satelliten-Nutzlast-Kommunikationssubsysteme, Kommunikationsterminals und Datenübertragungsmodule für Niedrighöhenplattformen, Boden-Gateway-Stationen und intelligente Endgeräte umfasst. Dies legt das Fundament für den Übergang der GaN-auf-Silizium-Technologie von punktuellen Durchbrüchen zur ingenieurtechnischen Anwendung.
Das integrierte Weltraum-Erde-Informationsnetzwerk stellt komplexere Anforderungen an HF-Chips: Endgeräte müssen eine stabile Verbindung zwischen terrestrischen Mobilfunknetzen, Satellitenkommunikationsverbindungen, Niedrighöhenplattformen und Notfallkommunikationsumgebungen aufrechterhalten können. Die Leistungsverstärkerchips müssen dabei nicht nur hocheffizient sein, sondern auch ein breites Frequenzband, hohe Linearität und hohe Zuverlässigkeit bieten.
Aus industrieller Anwendungsperspektive werden kostengünstige und leistungsstarke PA-Chips zu Schlüsselkomponenten für die zukünftige Aufrüstung von Kommunikationsendgeräten. Die 6G-Forschung, die kommerzielle Raumfahrt, die Niedrighöhenwirtschaft, unbemannte Systeme, die Notfallkommunikation und der Breitbandzugang in abgelegenen Gebieten erfordern alle mehr Endgeräte mit szenarienübergreifenden Kommunikationsfähigkeiten. Wenn HF-Chips zu teuer, zu stromhungrig oder unzuverlässig sind, kann das integrierte Weltraum-Erde-Netzwerk nicht in großem Maßstab in gewöhnlichen Endgeräten, Niedrighöhenplattformen, tragbaren Geräten und branchenspezifischen Endgeräten eingesetzt werden. Die kommerzielle Massenanwendung von GaN-basierten HF-Chips auf Siliziumsubstrat bedeutet, dass hohe Leistung, hohe Effizienz, extrem breite Frequenzbänder und hohe Zuverlässigkeit zu kontrollierbaren Kosten in ein breiteres Spektrum von Gerätesystemen Einzug halten können. Für Endgerätehersteller trägt dies zur Verbesserung der Stabilität der Kommunikationsverbindung und der Anpassungsfähigkeit an verschiedene Szenarien bei. Für Betreiber und Satelliteninternetunternehmen kann die verbesserte HF-Leistung auf der Endgeräteseite die Verbindungsqualität an Netzabdeckungsrändern und in Umgebungen mit schwachen Signalen verbessern. Für die Niedrighöhenwirtschaft und Notfallkommunikationsszenarien sind leistungsstarke PA-Chips direkt entscheidend für die zuverlässige Übertragungsfähigkeit von Drohnen, Niedrighöhenplattformen, mobilen Kommandoendgeräten und Feldkommunikationsgeräten.
Der zukünftige Wert dieser Chips wird von der Fähigkeit zur kontinuierlichen Massenproduktion, der Geschwindigkeit der Anpassung an Endkunden, der Abdeckung verschiedener Frequenzbänder und den Ergebnissen der Zuverlässigkeitsvalidierung abhängen. Die Auslieferung von über 5 Millionen Stück hat bereits bewiesen, dass GaN-basierte HF-Chips auf Siliziumsubstrat die Grundlage für den Eintritt in den Massenmarkt für Endgeräte haben. Um jedoch von einem einzelnen Produktdurchbruch zu einem industriellen Ökosystem zu gelangen, ist eine engere Zusammenarbeit mit Modulherstellern, Endgeräte-OEMs, Kommunikationsausrüstern und Systemintegratoren erforderlich. Mit der Beschleunigung des Aufbaus des integrierten Weltraum-Erde-Informationsnetzwerks werden sich HF-Chips von grundlegenden Komponenten in der Kommunikationsindustrie zu einer entscheidenden Basistechnologie entwickeln, die die zukünftige flächendeckende Abdeckung und das Hochgeschwindigkeits-Konnektivitätserlebnis bestimmt.
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