de.wedoany.com-Bericht: Das auf Halbleiter-Foundry für die Verteidigung spezialisierte Unternehmen Parapia gab am 15. bekannt, dass es mit rein eigener Technologie die Kernkomponenten von X-Band-Sendeempfangsmodulen (TRM) – einen 15-W-Galliumnitrid (GaN)-Leistungsverstärker-MMIC und einen zweistufigen selbstvorgespannten Galliumarsenid (GaAs)-Rauscharmverstärker (LNA)-MMIC – eigenständig entwickelt hat.
TRM ist das Kernmodul, das die Tausenden von Antennenelementen eines aktiven elektronisch gesteuerten Phased-Array-Radars (AESA) verbindet und für das Senden und Empfangen von Signalen verantwortlich ist. Auf dem Sendepfad ist ein Leistungsverstärker (HPA)-MMIC verbaut, der das Signal verstärkt und an die Antenne sendet, auf dem Empfangspfad ein LNA-MMIC, der schwache Empfangssignale mit minimalem Rauschen verstärkt.
Diese beiden MMICs sind die wichtigsten Halbleiterkomponenten, die die Ausgangsleistung, Empfindlichkeit und letztlich die gesamte Erfassungsreichweite und Effizienz des Radars bestimmen. Bisher wurden Produkte des Unternehmens U weltweit weitgehend eingesetzt.
Für den Leistungsverstärker ist GaN, für den rauscharmen Verstärker GaAs erforderlich – unterschiedliche Verbindungshalbleiter-Technologien für optimale Leistung. Gleichzeitig müssen die Wärmeableitung und Effizienz bei hoher Leistung sowie eine extrem niedrige Rauschzahl erfüllt werden, was das Design äußerst anspruchsvoll macht.
Der von Parapia entwickelte Leistungsverstärker-MMIC für X-Band-TRM basiert auf GaN-HEMT-Technologie und ist ein 15-W-Hochleistungsverstärker. Das Design ist kompatibel mit dem Referenzprodukt von U und kann ohne Änderungen an bestehenden System-Schaltungen direkt als Ersatz verwendet werden.
Die Leistungszusatzeffizienz (PAE) ist ein Schlüsselindikator für Leistungsverstärker und steht im Fokus. Die Effizienz ist ein Kernparameter, der die Wärmeentwicklung, den Stromverbrauch des TRM und die gesamte Kühllast des Radarsystems beeinflusst. Der entwickelte MMIC erreicht unter gleichen Ausgangsbedingungen eine PAE von 45 %, gegenüber etwa 40 % beim Referenzprodukt von U. Diese Steigerung wurde erzielt, während andere Hauptindikatoren wie Ausgangsleistung und Verstärkung auf dem Niveau der Konkurrenzprodukte blieben.
Der gleichzeitig entwickelte LNA-MMIC verwendet eine zweistufige Struktur auf Basis der GaAs-pHEMT-Technologie und erreicht eine niedrige Rauschzahl und ausreichende Verstärkung. Er ist ebenfalls Pin-zu-Pin-kompatibel mit dem Konkurrenzprodukt von U.
Der größte Vorteil dieses LNA liegt im selbstvorgespannten Design. Übliche GaAs-LNAs benötigen separate negative Gate-Spannungen und positive Drain-Spannungen zum Betrieb und erfordern zudem ein Management der Einschaltsequenz, was die Nutzung umständlich macht. Der selbstvorgespannte LNA von Parapia arbeitet direkt mit einer einzigen Spannungsversorgung, ohne zusätzliche Schaltungen zur Erzeugung negativer Spannungen oder zur Vorspannungssequenzierung. Dies vereinfacht das TRM- und Systemdesign und reduziert die Anzahl der Komponenten sowie die Kosten.
Professor Yang Young-gu, Vorstandsvorsitzender von Parapia, erklärte, dass man nach dem FEM nun mit eigener Designtechnologie die Leistungsverstärker und LNAs, die dem Herzen des TRM entsprechen, beherrsche und damit einen weiteren Schritt zur vollständigen Eigenproduktion der Kernhalbleiter für die Sende- und Empfangsseite gemacht habe. Damit sei nun ein vollständiges Sortiment für die wichtigsten X-Band-Produktlinien abgedeckt. Er betonte, dass das Übertreffen der globalen Konkurrenz beim wichtigsten Effizienzindikator die Designfähigkeit belege. Man werde die Produktlinien auf das Ku-Band und Ka-Band ausweiten und so zur Autonomie bei Halbleitertechnologien für Verteidigung und Raumfahrt beitragen.
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