Системы на кристалле со встроенными антеннами на наногетероструктурах А3В5, Мальцев П.П., 2018

Системы на кристалле со встроенными антеннами на наногетероструктурах А3В5, Мальцев П.П., 2018.

   В сборник вошли статьи сотрудников Федеральною государственною автономного научного учреждения «Институт сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники имени В.Г. Мокерова» Российской академии наук (ИСВЧПЭ РАН), опубликованные в период 2010-20] 7 гг. по новым направлениям исследований наногетероструктур А3В5 (арсенид галлия и нитрид галлия): расчет и моделирование систем на кристалле с интегрированными антеннами и усилителями для крайне высоких частот, создание фотопроводящих антенн для терагерцевых устройств.
Статьи использованы три выполнения работ по заказу Минобрнауки России в рамках ФЦП «Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники» на 2008 2015 годы. ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы, ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России» на 2007-2013 годы и на 2014-2020 годы.




Многослойные планарные антенны.
Развитие систем беспроводного доступа и особенно беспроводных сенсорных систем, в которых важны малые габариты и энергетическая эффективность, требующая высокого коэффициента усиления диаграммы направленности (КУДН), стимулировало развитие компактных многослойных антенн, в которых чередуются проводящие слои и слои диэлектрика и воздушные промежутки. С другой стороны, подобные требования предъявляются к излучающим элементам фазированных антенных решеток (ФАР). Технология многослойных керамических СВЧ-схем (LTCC) позволяет «попутно» с монолитной схемой усиления-преобразования сигналов изготавливать и многослойные антенны. Многослойные антенны в миллиметровом диапазоне для снижения потерь формируются как конструкции из тонких диэлектрических пленок (thin-membrane) с проводящими слоями. Реализуемые в виде поли-имидных, фторопластовых и LCP (liquid crystal polymer) слоев. Последние отличаются малым значением адсорбции воды, малыми потерями в пределах мм диапазона и малой диэлектрической проницаемостью, конструктивной гибкостью J1, 2]. В ранних реализациях многослойных антенн применены многослойные пакеты диэлектрика с возможными воздушными промежутками.

Анализ возможных типов антенн, применимых в беспроводных и сенсорных сетях, приведен в ряде обзорных работ [3—5]. В настоящей работе проводится анализ результатов разработки многослойных антенн, исходя из критериев оптимальности для беспроводных сенсорных и связных сетей: минимальные габариты, высокий требуемый КЛДН излучателя, делающий целесообразным его реализацию в виде антенный решетки, широкая полоса частот, а также возможностей создания антенны в едином технологическом цикле с остальными элементами беспроводного модуля в виде монолитной системы на кристалле. Как и в антеннах на основе одного слоя металлизированного диэлектрика (МД), в многослойных антеннах распространен излучатель в форме планарного участка проводника — патч-излучатель (patch — площадка), к которому подводится излучаемый сигнал. Линия, через который излучаемый сигнал от источника подводится к патч-излучателю (ПИ), напивается подводящей линией (на рисунках обозначена серым или черным шипом).

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Введение.
Глава 1. Малогабаритные встроенные антенны сантиметрового и миллиметрового диапазонов длин волн.
1.1. Направления развития антенн диапазона 5 ГГц с минимальным объемом.
1.2. Обзор реализаций планарных встроенных антенн диапазона 5 ГГц с минимальным объемом.
1.3. Обзор реализаций встроенных антенн диапазона 5 ГГц с излучателем-монополем.
1.4. Интегрированные антенны на наногетероструктурах арсенида галлия.
1.5. Обзор реализаций планарных антенн Х-диапазона с двумя слоями металлизации.
1.6. Многослойные планарные антенны. Часть I. Типы, реализации, преимущества.
1.7. Многослойные планарные антенны. Часть 2. Обеспечение многочастотного режима круговой или эллиптической поляризации излучения.
1.8. Интегрированные антенны для использования в системах на кристалле.
Глава 2. Фотопроводящие материалы и интегральные антенны на их основе для терагерцевого диапазона частот.
2.1. МНЕМТ с предельной частотой усиления по мощности fmax = 0,63 ТГц на основе наногетероструктуры.
2.2. Исследование малосигнальных и шумовых характеристик метаморфных транзисторов для монолитных интегральных схем в крайневысокочастотном диапазоне.
2.3. Разработка и исследование фотопроводящих антенн на основе полупроводников группы А3В5 выращенных при пониженных температурах эпитаксиального роста.
2 4. Разработка материалов и фотопроводящих антенн на их основе для генерации и детектирования импульсного и непрерывного терагерцевого (ТГц) излучения.
2.5. Терагерцевое излучение эпитаксиальных низкотемпературных GaAs структур на подложках GaAs (100) и (111)А.
Глава 3. Системы на кристалле со встроенными антеннами.
3.1. Перспективы создания систем на кристалле для СВЧ- и КВЧ-диапазонов частот на арсениде галлия.
3.2. Перспективы замены арсенидных МИС на нитридные.
3.3. Технология сплавных и несплавных омических контактов к гетероструктурам на основе GaN. Обзор.
3.4. Влияние параметров наногетероструктур и технологии изготовления на шумовые свойства AlGaN/GaN НЕМТ.
3.5. Переход от сплавной к несплавной технологии омических контактов при росте диапазона рабочих частот СВЧ МИС на основе нитрида галлия.
Приложение А. Результаты интеллектуальной деятельности ИСВЧПЭ РАН за 2010-2017 гг.
Приложение Б. Усилители мощности и малошумящие усилители для диапазона частот 8—12 ГГц. Обзор.
Приложение В. Усилители в монолитном исполнении для диапазона частот 57-67 ГГц. Обзор.
Приложение Г. Генераторы, управляемые напряжением для диапазона частот 57—67 ГГц. Обзор.

Купить .





Теги: учебник по электронике :: электроника :: электротехника :: Мальцев :: радиоэлектроника