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ANALOG/MIXED SIGNAL 5G FOR INDUSTRIAL 30 - ELETTRONICA OGGI 483 - GENNAIO/FEBBRAIO 2020 in considerazione sul campo di battaglia. Molto spes- so, i ruoli principali del warfare elettronico consistono nell’ascoltare una minaccia per poi disturbarla elettro- nicamente, senza farsi identificare. Poiché la minaccia può provenire da frequenze diverse, tanto l’apparato di ascolto quanto quello di disturbo, che lo segue a ruota, devono operare su bande di frequenza molto ampie. Una tecnologia chiave, utilizzata per molti anni in ap- plicazioni per la difesa, è diventata appetibile per le telecomunicazioni 5G. La tecnologia dell’antenna pha- sed array può risultare utile al 5G grazie alle tante ca- ratteristiche considerate preziose anche nell’industria della difesa. Le principali peculiarità includono la pos- sibilità di trasmettere flussi multipli di dati, o secondo schemi di irradiazione ben definiti. Nelle applicazioni per la difesa, ciò potrebbe consentire a un aereo da guerra di effettuare il puntamento contemporaneo di bersagli multipli, mentre nelle telecomunicazioni il 5G permetterebbe la simultanea trasmissione dati a più utenti. Analogamente, le applicazioni per la difesa vo- gliono utilizzare un fascio di emissione nel quale l’e- nergia sia mirata in una sola direzione che fornisca una bassa probabilità d’intercettazione o interferenza. Le telecomunicazioni, a loro volta, diventando più effi- cienti nell’indirizzare le informazioni all’utente, traggo- no profitti dal minor consumo di energia. Entrambe le applicazioni sono avvantaggiate dalla pos- sibilità di riposizionare quasi istantaneamente il fascio di trasmissione. A rendere questa tecnologia particolar- mente attrattiva, esistono molti altri aspetti positivi, che saranno apprezzati dalle industrie delle telecomunica- zioni e della difesa. L’effetto del 5G sui circuiti integrati Attualmente il mondo dipende in modo considerevole dalla comunicazione mobile. La tecnologia avanzata, che è sottesa all’infrastruttura cellulare 5G, rappresen- ta un’area di crescita significativa per molti fornitori di apparati di telecomunicazione e per la rispettiva cate- na di approvvigionamento degli IC, come illustrato nel- la figura 2. La notevole crescita di opportunità ha dato origine a investimenti per milioni, forse miliardi, di dollari per realizzare i prodotti di nuova generazione. I componenti principali, il cuore di tali sistemi, sono gli IC che incanalano i dati nella rete. Come si può notare in figura 2, ogni aspetto della catena di approvvigio- namento degli IC si adatta e si evolve. Dai processi di fusione disponibili, fino alle soluzioni finali di collaudo dei prodotti, è possibile notare rilevanti innovazione per quanto concerne la tecnologia. Le varie fonderie di semiconduttori, che offrono servizi di fabbricazione del wafer, creano la materia base per gli IC e sono in continua innovazione. Molte hanno svi- luppato nuove tecniche di processo per abilitare questa nuova tecnologia 5G e risultare competitivi. Un esempio potrebbe essere la migrazione verso la litografia ottica, più economica di quella a fascio di elettroni. Un altro potrebbe consistere nell’integrazione di nuove funzio- nalità in un nodo di processo, per risultare più competi- tivi in un mercato sensibile agli aspetti economici. Nel momento in cui sono disponibili nuovi processi tecnologici, la progettazione degli IC evolve. Con la di- sponibilità di nuove funzionalità nel nodo di processo, il progettista di IC può combinare in un prodotto determi- nate caratteristiche o ricavare dai singoli transistor un livello di prestazioni più elevato di quanto fosse possibile in precedenza. In ultima analisi, il trend porta a chip più integrati e facili da sviluppare. Nell’espansione verso le frequenze a onde millimetriche, la possibilità di avvaler- si di un packaging a basso costo, che consente un as- semblaggio più semplice, risulta altrettanto interessante. Tradizionalmente, gli apparati a onde millimetriche per la difesa sono sempre stati assemblati con tecnica “chip- and-wire”, tradotta in un piccolo contenitore metallico in cui i chip sono cablati l’un l’altro. Questo metodo di as- semblaggio non è adatto a volumi alti e risulta spesso più costoso delle tecniche a montaggio superficiale. In pas- sato, il motivo principale di questa scelta era dettato dai limiti delle dimensioni; oggi, con l’aumento dell’integra- zione in package più piccoli e con prestazioni migliorate, l’assemblaggio “surface-mount” è molto più interessante. Per le antenne phased array e i rispettivi IC a 28 GHz e 39 GHz, le soluzioni di test, come i test “over-the-air”, sono diventate una realtà. In precedenza, per collauda- re un’antenna di questo genere si rendeva spesso ne- cessario l’utilizzo di una camera anecoica, generalmen- te enorme, difficile da realizzare, costosa e così via. Oggi le soluzioni di test stanno diventando molto più piccole, convenienti e di pronta disponibilità; ciò aumenta note- volmente il numero dei venditori in grado di offrire una soluzione di antenna completa, senza dover sostenere investimenti significativi per il collaudo del prodotto fi- nale. Le antenne phased array sono migrate da una tec- nologia, che poteva essere esplorata quasi unicamente da aziende del settore della difesa e dalle università, a un’altra divenuta di uso del tutto comune. Non soltanto Fig. 2 – Catena dell’approvvigionamento degli IC 5G