شركة "بارابيا" الكورية تحقق الاكتفاء الذاتي في تصنيع رقائق GaN MMIC بقدرة 15 واط لوحدات TRM العاملة بنطاق X

أخبار ar.wedoany.com، أعلنت شركة "بارابيا"، المتخصصة في مجال أشباه الموصلات الدفاعية بنموذج المصنع دون ورش (Fabless)، في اليوم الخامس عشر، أنها طوّرت ذاتياً، وباستخدام تقنيات إنتاج محلية خالصة، المكونات الأساسية لوحدة الإرسال والاستقبال (TRM) العاملة بنطاق X، والمتمثلة في دائرة متكاملة ميكروويفية من أشباه الموصلات (MMIC) لمكبر طاقة عالي القدرة بقدرة 15 واط من نيتريد الغاليوم (GaN)، ودائرة MMIC لمكبر منخفض الضوضاء (LNA) من زرنيخيد الغاليوم (GaAs) ثنائي المرحلة ومزود بتحيز ذاتي.

تُعد وحدة TRM المكون الأساسي الذي يربط آلاف عناصر الهوائي في رادارات المسح الإلكتروني النشط (AESA)، وهي المسؤولة عن إرسال واستقبال الإشارات. يحتوي مسار الإرسال على دائرة MMIC لمكبر طاقة عالي (HPA) تعمل على تضخيم الإشارة وإرسالها إلى الهوائي، بينما يحتوي مسار الاستقبال على دائرة MMIC لمكبر منخفض الضوضاء (LNA) تعمل على تضخيم الإشارات المستقبلة الضعيفة بأقل قدر ممكن من الضوضاء.

تشكل هاتان الدائرتان من نوع MMIC أهم مكونات أشباه الموصلات التي تحدد قدرة الخرج وحساسية وحدة TRM، وبالتالي مدى الكشف الإجمالي للرادار وكفاءته. وقد كانت منتجات شركة U هي الأكثر استخداماً على نطاق واسع في الأسواق العالمية سابقاً.

يتطلب مكبر القدرة استخدام تقنية نيتريد الغاليوم (GaN)، بينما يتطلب مكبر الضوضاء المنخفضة استخدام تقنية زرنيخيد الغاليوم (GaAs)، وذلك باستخدام عمليات تصنيع مختلفة لأشباه الموصلات المركبة لتحقيق الأداء الأمثل. كما أن تلبية متطلبات تبديد الحرارة والكفاءة الناتجة عن القدرة العالية، إلى جانب تحقيق معامل ضوضاء منخفض للغاية، يجعل عملية التصميم بالغة الصعوبة.

تعتمد دائرة MMIC لمكبر القدرة لوحدة TRM العاملة بنطاق X، والتي طورتها بارابيا هذه المرة، على تقنية ترانزستورات GaN HEMT، وهي مكبر طاقة عالي بقدرة 15 واط. وقد صُممت لتكون متوافقة مع المنتجات المرجعية لشركة U، مما يسمح باستخدامها كبديل مباشر دون الحاجة إلى تعديل الدوائر الحالية للنظام.

تُعد كفاءة إضافة القدرة (PAE) مؤشراً رئيسياً لمكبرات القدرة، وتحظى باهتمام مباشر. تؤثر الكفاءة بشكل أساسي على توليد الحرارة واستهلاك الطاقة في وحدة TRM، وكذلك على عبء التبريد الكلي لنظام الرادار. وقد حققت دائرة MMIC المطورة حديثاً، تحت نفس ظروف خرج القدرة، زيادة في كفاءة PAE من حوالي 40% في المنتج المرجعي لشركة U إلى 45%. وقد تم تحقيق هذا التحسن مع الحفاظ على المؤشرات الرئيسية الأخرى، مثل قدرة الخرج والكسب، عند مستويات مماثلة للمنتجات المنافسة.

أما دائرة MMIC لمكبر الضوضاء المنخفضة (LNA) التي تم تطويرها في الوقت نفسه، فتعتمد على بنية ثنائية المرحلة باستخدام تقنية GaAs pHEMT، وقد حققت معامل ضوضاء منخفضاً وكسباً كافياً، وهي أيضاً متوافقة على مستوى الأطراف (pin-to-pin) مع المنتجات المنافسة لشركة U.

تتمثل الميزة الأكبر لدائرة LNA هذه في تصميمها الذاتي التحيز. فعادةً، تتطلب دوائر LNA المصنعة من GaAs تطبيق جهد سالب على البوابة وجهد موجب على المصرف بشكل منفصل للتشغيل، كما تتطلب إدارة تسلسل إمداد الطاقة (sequencing)، مما يجعل استخدامها أكثر تعقيداً. أما دائرة LNA ذاتية التحيز من بارابيا، فتعمل مباشرة عند تطبيق مصدر طاقة واحد فقط، دون الحاجة إلى دوائر إضافية لتوليد الجهد السالب أو دوائر تسلسل التحيز، مما يبسط تصميم وحدة TRM والنظام ككل، ويقلل من عدد المكونات والتكاليف.

أكد البروفيسور يانغ يونغ-غو، الرئيس التنفيذي لشركة بارابيا، أنه بعد تطوير وحدات FEM، تمكنت الشركة الآن، بفضل تقنيات التصميم المحلية، من امتلاك مكبر القدرة ومكبر الضوضاء المنخفضة، وهما بمثابة قلب وحدة TRM، مما يمثل خطوة أخرى نحو الاكتفاء الذاتي الكامل في تصنيع أشباه الموصلات الأساسية لطرفي الإرسال والاستقبال. وأضاف أن الشركة تمتلك الآن تشكيلة كاملة تغطي خطوط الإنتاج الرئيسية لنطاق X. وشدد على أن تجاوز المنافسين العالميين في أهم مؤشرات الكفاءة يثبت القدرات التصميمية للشركة، وأعلن عن عزمها توسيع خطوط الإنتاج لتشمل النطاقين Ku وKa، للمساهمة في تحقيق الاكتفاء الذاتي لتقنيات أشباه الموصلات في مجالي الدفاع والفضاء.

تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com