SiC基GaN射频器件：国防航天航空之利器

射频技术的进步正在推动无线系统的发展。它是通讯和雷达的关键支撑技术，主要用于商业和军用航空、空中交通管制、气象服务、飞机对卫星通信、太空探索等导航和安全系统。在这些领域早期应用的硅和砷化镓半导体，是无法与能够提供的更宽带宽、更高功率密度和更高效率的SiC基GaN器件所相提并论。在测试高功率宽带隙SiC基GaN射频器件时，雷达和通信系统的作用范围更广以及性能更长。SiC基的GaN HEMT器件的平均准确率为每十亿次/小时，仅有8.6次失败，平均寿命为6800年。

一架商用飞机包含多达六百万个零件，其中数千个是电子设备，每个航班每秒切换一次电流，以安全地每年运送十亿以上的旅客。这些数字使世界各地的设计师开始转向更轻、更小、切换速度更快的SiC基GaN射频器件。
 

基于雷达的识别系统在商业和军用航空中是常规的。可以将每架飞机的身份特征、位置和方位进行实时广播，以使管制员能够安全地将它们引导。设计人员已经可以使用SiC基GaN微波（MMIC）射频晶体管阵列，从而在L波段，S波段，C波段，X波段和Ku波段雷达中实现更高的性能。

 

无论是第一响应者的手持无线电，还是海底到陆地还是地球到太空，系统架构师都知道他们的客户需要可靠/高效的通信线路。多带宽、高功率密度LDMOS FET和GaN HEMT先进封装，能够承受极端的热、冷和湿气，并且能够提供高增益和低热阻。

 

对于需要流媒体功能的机上WiFi的航空承运人来说，让乘客满意是他们的首要任务。SiC基GaN射频器件技术支持的高吞吐量卫星（HTS），更可为多载波流提供完整的视频带宽-最快的比特/秒/ MHz。

 

此时此刻，空中有9000多架战机，每架都由TCAS系统追踪。通过SiC基GaN HEMT器件和其他雷达系统组件能够轻易地将他们引导分开从而避免碰撞。并且SiC基GaN射频器件将提供行业领先的功率密度，更高的击穿电压，更高的导热率和更好的物体辨别能力的同时，又消耗更少的能量。

 

在您看到风暴之前，就会意识到它是突破性技术。更早地了解风暴的位置、速度、大小、密度和方向，能够改变风暴带来的后果。知识就是力量，尤其是SiC基GaN射频器件HEMT运用到监测雷达中。这使雷达系统和宽带工程师能够获得更高的效率和更高的功率密度，从而能够更早、更清晰地进行检测。这些HEMT既有封装形式又有裸片形式，可以为雷达、电子战、ECM和商业ISM系统带来先进的功能。

 

基于雷达的空中交通管制系统已经使飞机在世界上空飞行了很长时间，以至于很少有旅客对此有所考虑。对于那些致力于使这些系统更高效，更安全的人们来说，这是唯一的想法。ATC的骨干网是无线电信标，它结合了VHF单向范围（VOR）和测距设备（DRE），该测距设备通过对机载飞机应答器的无线电信号的响应延迟进行定时来跟踪飞机。当飞机在起飞后过渡到其他空域时，将控制权移交给以其他指定频率运行的远程雷达系统，然后在到达场移交给VHF ATC。在整个旅程中，频率必须每秒转换（切换）数百次，以安全地保持恒定的位置定位。SiC基GaN射频技术可实现飞机安全和制导所需的各种ATC系统的功能。采用SiC基GaN射频晶体管制作的MMIC功率放大器，支持跨越L，S，C，X和Ku-Band的应用，并提供业界最小，最轻，最有效和最高性能的解决方案，其可靠性已通过数十亿小时的工作时间。

 

与VHF ATC一样，DME可以通过定时无线电信号延迟来运行，并允许飞机飞行安全，准确的起飞和进近路径。但是，DME是一种更精确的UHF系统，它可以测量飞船与地面站之间的距离以及其高度，以确定“倾斜角”。将雷暴或高空交通与目标以600节以上的速度改变矢量的目标结合起来，整个过程都在进行。GaN on SiC技术实现了更高的开关速度，可提供异常有效的空间多路复用，这是MMIC的超级能力，同时进行信号切换（多进，多出）。坚固的SiC基GaN器件经过现场验证，可以承受这些系统必须在的极端高温、寒冷和高湿度条件下使用。
 

TACAN在功能上与DME非常相似，但更为精确，通常用于地面设施，海上和飞机上的军事系统。TACAN通常与民用VOR站并置在一起，作为雷达象限网络的一部分，统称为国家空域系统（NAS）。TACAN的机载和机载系统要求高效率和高性能，但尺寸和重量受到严格限制。SiC 基RF组件上的宽带隙GaN提供的热导率是硅系统的三倍，从而使器件能够以更高的电压和更高的功率密度运行，而组件的尺寸要小约20％。

 

SSR与主要雷达结合，以将补充数据从机载应答器传送到商用，军用和通用航空飞机的控制器。SSR和初级系统在频率上有所不同，以消除混乱和干扰。当与SiC基GaN器件器件配合使用时，系统工程师可以兑现其高稳定性承诺，即采用世界上最可靠的SiC基GaN RF晶体管和MMIC功率放大器来最大化安全性和检测能力。