Ученые Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) завершили разработку и испытания полного комплекта из четырех кремниевых интегральных схем для СВЧ-приемопередатчиков. После небольшой доработки микросхемы можно будет выпускать малыми сериями на отечественном производстве, сообщили в пресс-службе университета.
Разработанные ИС прошли подробное тестирование на сложном измерительном оборудовании. Полученные характеристики, по данным ТУСУРа, соответствуют результатам моделирования и установленным техническим требованиям. Следующим этапом должно стать завершение доработки конструкций, после чего разработчики рассчитывают организовать изготовление небольших серий микросхем по заказам российских предприятий радиоэлектронной промышленности.
СВЧ-приемопередатчики на основе таких компонентов могут применяться в аэродромных, морских, речных и метеорологических радарах, а также в системах широкополосного беспроводного доступа. Еще одна область применения — радиоэлектронные системы беспилотных летательных аппаратов.
По словам директора НИИ микроэлектронных систем ТУСУРа Леонида Бабака, ранее российские разработчики такой аппаратуры в значительной степени использовали зарубежные изделия и микросхемы.
В основе новой разработки лежит отечественная кремниевая КМОП-технология с проектными нормами 180 нм. Ранее аналогичные российские СВЧ-изделия создавались преимущественно на основе арсенида галлия. Переход к кремниевой технологии потенциально позволяет уменьшить энергопотребление и габариты аппаратуры, повысить степень функциональной интеграции и снизить стоимость при масштабировании производства.
В состав нового комплекта входят малошумящий усилитель, цифровой управляемый аттенюатор, фазовращатель и буферный усилитель. Совместное наличие этих компонентов создает основу для построения СВЧ-приемопередающих трактов без необходимости подбирать ключевые микросхемы из зарубежной элементной базы.
При дальнейшем развитии технологии несколько функций можно будет объединять на одном кристалле. В ТУСУРе рассчитывают использовать этот подход для создания высокоинтегрированных СВЧ-микросхем для приемопередающих модулей с активными фазированными антенными решетками (АФАР) S-диапазона.
«Внедрение ИС на отечественных предприятиях радиоэлектронной промышленности позволит снизить стоимость, энергопотребление и габариты радиоаппаратуры», — отметил Леонид Бабак.
От отдельных компонентов к полному комплекту
Работа над компонентами началась в 2024 году в рамках программы «Приоритет 2030». Тогда ученые ТУСУРа изготовили первые две интегральные схемы — малошумящий усилитель и цифровой управляемый аттенюатор, предназначенный для регулирования амплитуды сигнала. В 2025 году эти микросхемы прошли измерительные испытания.
Затем в молодежной лаборатории проектирования радиочастотных интегральных схем и систем на кристалле ТУСУРа разработали еще два компонента — фазовращатель для управления фазой сигнала и буферный усилитель.
К весне 2026 года университет получил экспериментальные образцы всех четырех ИС, необходимых для формирования комплекта СВЧ-компонентов приемопередатчика.
Теперь разработчики намерены перейти от набора отдельных микросхем к более высокой степени интеграции. Следующим этапом станет создание многофункциональной интегральной схемы однокристального СВЧ-приемника на базе кремниевой технологии. Разработку планируют завершить в 2026 году, а изготовить и испытать экспериментальные образцы — в 2027-м.
Опытное и серийное производство разработанных микросхем может быть организовано на АО «Микрон». По данным ТУСУРа, в использовании и внедрении опытных и серийных образцов ИС для СВЧ-приемопередатчиков с АФАР, систем связи и телекоммуникаций заинтересованы ПАО «Алмаз», АО «Концерн ВКО „Алмаз-Антей“», ООО «ЛЭМЗ-Т», АО «НИИМЭ» и другие российские предприятия радиоэлектронной промышленности.
Переход от четырех отдельных экспериментальных ИС к однокристальному СВЧ-приемнику станет следующим серьезным испытанием разработки. Именно степень интеграции и возможность стабильного производства на отечественной фабрике покажут, насколько созданная компонентная база сможет выйти за рамки отдельных образцов и стать основой для серийной радиоэлектронной аппаратуры.
Источник: https://tass.ru/nauka/28099063Если вам понравился материал, кликните значок — вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал —не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
