ANALOG/MIXED SIGNAL
GaN
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- ELETTRONICA OGGI 440 - OTTOBRE 2014
Package GaN-in-Plastic
per sistemi radar e di tlc
della prossima generazione
L
o sviluppo dei radar militari prevede lo sviluppo di
sistemi multifunzione che abbinano il radar con i
sistemi di comunicazione e quelli di supporto alla
guerra elettronica. Questo maggiore livello di integrazione
funzionale migliorerà le prestazioni sul terreno di battaglia
grazie al maggior numero di informazioni integrate, al tempo
di risposta più rapido e, quindi, al migliore completamento
della missione.
Per quanto riguarda le applicazioni dei radar civili, si stan-
no sviluppando sistemi in cui molteplici frequenze sono
combinate nello stesso sistema di antenne, in modo da
concentrare in un unico sistema varie funzioni, quali il radar
per il controllo del traffico aereo, il radar meteorologico
e le telecomunicazioni. Il programma commerciale MPAR
(Multimission Phased Array Radar) rappresenta un esempio
in cui un approccio AESA (Active Electronically Scanned
Array) altamente integrato offrirà sorveglianza aerea e
meteorologica insieme, per servizi meteorologici pubblici,
controllo del traffico aereo e per la difesa. Il sistema MPAR
sostituisce fino a otto radar diversi, attualmente basati
sui tradizionali sistemi di antenne meccaniche. I sistemi
radar multifunzione richiedono schiere di antenne attive
che offrano prestazioni elevate e funzioni aggiuntive. Allo
stesso tempo, l’elevato numero di componenti nella schiera
di antenne richiede soluzioni RF di potenza compatte e che
garantiscano anche miglioramenti significativi in termini di
dimensioni, peso e dissipazione di potenza del sistema.
L’importanza del nitruro di gallio
Il raggiungimento di tali prestazioni spinte in termini di dis-
sipazione di potenza è critico per garantire la flessibilità e
le maggiori funzionalità nei nuovi sistemi radar. I dispositivi
di potenza a base di nitruro di gallio (GaN), con tensioni di
rottura significativamente maggiori e migliori prestazioni
termiche rispetto alle tecnologie bipolari in silicio e LDMOS ,
stabiliscono un nuovo paradigma nelle prestazioni di poten-
za. Grazie ai miglioramenti in termini di efficienza, densità
di potenza, larghezza di banda e prestazioni termiche, si
possono raggiungere benefici radicali utilizzando il nitruro
di gallio. Tra i numerosi vantaggi si evidenziano:
• la maggiore densità di potenza;
• la maggiore efficienza, che migliora le prestazioni termi-
che e riduce il consumo all’alimentatore;
• la maggiore tensione operativa, che consente l’adatta-
mento di impedenza a larga banda;
• la maggiore tensione di lavoro, che riduce anche le
dimensioni dei condensatori di accumulo dell’energia, ridu-
cendo al contempo le correnti gestite dall’alimentatore;
• prestazioni termiche migliorate, che portano a maggiore
flessibilità operativa sia in continua che in modalità impul-
sata;
• elevate tensioni di rottura, che migliorano significativa-
mente la robustezza in caso di disadattamento del carico
e consentono una maggiore versatilità in termini di forme
d’onda dei segnali per attività multifuzione.
Paul Beasly
M/A-COM Technology Solutions
MACOM
Incrementando il livello di potenza fino a 100W, i
transistori incapsulati in package GaN in Plastic
mirano a sfidare i tradizionali package ceramici
sul terreno delle limitazioni di potenza dissipabile,
dimensioni e peso, per permettere la realizzazione
di nuove generazioni di sistemi radar militari e
civili ultra compatti e a elevate prestazioni
