Срок реализации комплексного проекта: 1 октября 2021 г. –
30 сентября 2028 г.
В рамках комплексного проекта планируется создание серии из двух типов мощных СВЧ LDMOS транзисторов с выходной мощностью в пике огибающей 140 Вт (тип 1) и 1 000 Вт (тип 2) при напряжении питания 50 В в диапазоне частот 400 – 860 МГц. Разрабатываемые транзисторы оптимизированы для работы с телевизионным сигналом стандартов DVB-T/DVB-T2 и характеризуются высокими показателями линейности передаточной характеристики. В рамках проекта разрабатываются транзисторы на основе LDMOS технологии последнего поколения и с учетом научно-технического задела отечественной микроэлектроники в данной области за последние годы.
Разрабатываемые мощные СВЧ транзисторы типа 1 и типа 2 предназначены для работы в усилителях мощности передатчиков телевизионного сигнала.
Работа в передатчике сигнала стандартов DVB-T/DVB-T2 определяет для транзисторов типа 1 и типа 2 два ключевых требования. Во-первых, сложный характер модуляции сигнала стандартов DVB-T/DVB-T2 требует высокие показатели линейности при передаче сигнала. Во-вторых, при усилении DVB-T/DVB-T2 сигнала транзистор с Uпит= 50 В потребляет большую мощность, что определяет значительный разогрев транзистора во время работы. Соответственно, для транзистора становятся критичными требования по низкому значению теплового сопротивления.
В настоящее время в России нет освоенных в серийном производстве СВЧ транзисторов или технологии их создания, позволяющих удовлетворить описанным выше требованиям в сочетании с высокими значениями коэффициента усиления по мощности и коэффициента полезного действия.
Разрабатываемые транзисторы должны соответствовать требованиям ГОСТ 11630-84 с уточнениями и дополнениями, приведенными в данном разделе.
1. Конструктивные требования
1.1.1 Транзисторы изготавливаются в металлокерамических корпусах КТ-55С-1 и КТ-103А-2 по ГОСТ Р 57439-2017.
1.1.2 Габаритные, установочные, присоединительные размеры изделия, а также способ его крепления в аппаратуре устанавливаются в ходе ОКР.
1.1.3 Масса изделия должна быть не более 20 г.
1.1.4 Выводы изделия должны выдерживать без механических повреждений воздействие растягивающей силы 10 Н (1 кгс), направленной вдоль оси вывода.
1.1.5 Изделия должно быть герметичными. Показатель герметичности транзисторов по эквивалентному нормализованному потоку – не более 1 Па·см3/с.
1.1.6 Изделия разрабатывают в конструктивном исполнении, предназначенном для ручной сборки аппаратуры.
1.1.7 Конструкция изделия и технология его изготовления должны обеспечивать конструктивно-технологические запасы и запасы по параметрам относительно основных технических требований.
1.2 Требования к эксплуатационным параметрам изделий и режимам их эксплуатации.
1.2.1 Требования к эксплуатационным параметрам транзисторов приведены в таблице 1.2.1.
Таблица 1.2.1 – Значения электрических параметров транзисторов при приемке и поставке
|
Наименование параметра, единица измерения (режим измерения) |
Буквенное обозначение параметра |
Норма параметра |
Температура корпуса (среды), °С |
|||
|---|---|---|---|---|---|---|
|
Тип 1 |
Тип 2 |
|||||
|
не менее |
не более |
не менее |
не более |
|||
|
Выходная мощность в пике огибающей, Вт (UСИ= 50 В, РВХ ПО= 1,4 Вт, f1= 860 МГц, f2= 860,1 МГц) |
РВЫХ ПО |
140 |
– |
|
|
25±15 |
|
Выходная мощность, Вт (UСИ= 50 В, РВХ= 2,5 Вт, f= 550 МГц)* |
РВЫХ |
|
|
180 |
– |
25±15 |
|
Коэффициент усиления по мощности, дБ (UСИ= 50 В, f1= 860 МГц, f2= 860,1 МГц, РВЫХ ПО= 140 Вт; f= 550 МГц, РВЫХ= 180 Вт)* |
КУР |
20 |
– |
18,6 |
– |
25±15 |
|
Коэффициент полезного действия стока, % (UСИ= 50 В, f1= 860 МГц, f2= 860,1 МГц, РВЫХ ПО= 140 Вт; f= 550 МГц, РВЫХ= 180 Вт)* |
ηС |
45 |
–
|
50 |
– |
25±15 |
|
Коэффициент комбинационных составляющих третьего порядка, дБ (UСИ= 50 В, f1= 860 МГц, f2= 860,1 МГц, РВЫХ ПО= 140 Вт) |
М3 |
– |
–30 |
|
|
25±15 |
|
Intermodulation distortion shoulder, дБ (UСИ= 50 В, f= 550 МГц, РВЫХ= 180 Вт)* |
IMDSHLDR** |
|
|
– |
–33 |
25±15 |
|
Начальный ток стока, мА (UСИ= 100 В, UЗИ= 0 В) |
IС НАЧ |
– |
3 |
– |
10 |
(25±10) |
|
Ток утечки затвора, мА (UЗИ= 15 В) |
IЗ УТ |
– |
0,05 |
– |
0,15 |
(25±10) |
|
* Входной сигнал DVB-T (8k OFDM) в полосе канала 8 МГц с PAR= 9,5 дБ при вероятности 0,01 % для CCDF. ** Параметр измеряется по методу дельта маркера с отстройкой на 4,3 МГц от центральной частоты. |
||||||
1.2.2 Значения электрических параметров транзисторов, изменяющиеся при эксплуатации (в течение наработки) и хранении (в течение срока сохраняемости) должны соответствовать нормам, установленным в таблице 1.2.2.
Таблица 1.2.2 – Значения электрических параметров транзисторов, изменяющиеся при эксплуатации
|
Наименование параметра, единица измерения, режим измерения |
Буквенное обозначение параметра |
Значение параметра |
Температура среды, °C |
||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Тип 1 |
Тип 2 |
||||||
|
не менее |
не более |
не менее |
не более |
||||
|
Начальный ток стока, мА (UСИ= 100 В, UЗИ = 0 В) |
IС НАЧ |
– |
15 |
– |
50 |
25±10 |
|
|
Ток утечки затвора, мА (UЗИ= 15 В) |
IЗ УТ |
– |
0,5 |
– |
1,5 |
25±10 |
|
Значения остальных параметров должны соответствовать нормам при приемке и поставке (1.2.1).
1.2.3 Предельно допустимые значения электрических параметров режимов эксплуатации транзисторов должны соответствовать нормам, установленным в таблице 1.3.3.
Таблица 1.2.3 – Предельно допустимые значения электрических параметров режимов эксплуатации транзисторов
|
Наименование параметра, единица измерения (режим измерения) |
Буквенное обозначение параметра |
Норма параметра |
Температура среды, ºС |
|
|---|---|---|---|---|
|
не менее |
не более |
|||
|
Максимально допустимое постоянное напряжение затвор-исток, В |
UЗИ МАКС |
– |
13 |
1 |
|
Максимально допустимое постоянное напряжение сток-исток (UЗИ= 0 В), В |
UСИ МАКС |
– |
108 |
1 |
|
Максимально допустимая средняя рассеиваемая мощность, Вт |
РМАКС |
|
|
2 |
|
Максимально допустимая температура перехода, °С |
tП МАКС |
– |
200 |
|
|
Максимально допустимая температура корпуса, °С |
tК МАКС |
– |
125 |
|
|
Минимально допустимая температура среды, °С |
tС MIN |
–60 |
– |
|
|
Примечания 1 Во всем диапазоне рабочих температур. 2 Значение параметра РМАКС должно быть установлено на этапе проведения предварительных испытаний с учетом достигнутого теплового сопротивления. Величина теплового сопротивления устанавливается в соответствии с ГОСТ 11 0944. |
||||
1.2.4 Требования стойкости к воздействию внешних факторов
Транзисторы должны быть стойкими к воздействию механических и климатических факторов. Механические воздействия по 2 группе таблицы 1 ГОСТ 11630-84, в том числе:
– синусоидальная вибрация:
– диапазон частот от 1 до 2 000 Гц;
– амплитуда ускорения 100 (10) м/с2 (g);
– линейное ускорение 1 000 (100) м/с2 (g).
- Требования надежности
1.3.1 Интенсивность отказов транзисторов в течение наработки в режимах и условиях, допускаемых настоящими ТУ, должна быть не более 1×10–6 1/ч в пределах наработки tН 25 000 ч.
1.3.2 98-процентный срок сохраняемости транзисторов при хранении их в условиях по ГОСТ 21493 должен быть не менее 10 лет.
План-график реализации комплексного проекта
|
№ п/п |
Наименование ключевого события (мероприятия) |
Срок выполнения ключевого события (мероприятия) |
Результат выполнения (образец, макет, стенд, отчет и др.) с указанием требований к нему |
||||||
|
30.09.2022 |
30.09.2023 |
30.09.2024 |
30.09.2025 |
30.09.2026 |
30.09.2027 |
30.09.2028 |
|||
|
I. Разработка продукции |
|
||||||||
|
1 |
Разработка технического проекта |
+ |
|
|
|
|
|
|
Документация технического проекта – 1 компл. Макеты транзисторов – 1 компл. Протоколы измерений – 1 компл. |
|
2 |
Разработка рабочих КД и ТД. Изготовление опытных образцов. |
|
+ |
|
|
|
|
|
Рабочие КД и ТД – 1 компл. Тестовые усилители мощности – 1 компл. Опытные образцы – 1 компл. |
|
3 |
Проведение предварительных испытаний опытных образцов. Изготовление первой серии изделий. Приемка ОКР. |
|
|
+ |
|
|
|
|
Акт предварительных испытаний – 1 компл. Первая серия изделий – 1 компл. Акт приемки ОКР – 4 компл |
|
II. Организация производства продукции и вывода на рынок |
|
||||||||
|
1 |
Выполнение объема продаж требованиям субсидии |
|
|
|
|
+ |
|
|
Отчет о выполнения условия субсидии в отношении объема продаж |
Объем производства и реализации продукции, создаваемой в рамках комплексного проекта (с НДС, накопленным итогом), рублей: 828 000 000.
Количество вновь создаваемых и (или) модернизируемых в рамках реализации комплексного проекта высокотехнологичных рабочих мест (накопленным итогом), ед.: 4.
Количество создаваемых результатов интеллектуальной деятельности, охраняемых патентами или иными охранными документами (не менее одного) и (или) охраняемых в качестве секретов производства (ноу-хау) (накопленным итогом), ед.: 5.
Объем экспорта продукции, созданной в рамках реализации комплексного проекта (накопленным итогом), долларов США: 0.
Для выполнения проекта планируется привлечение соисполнителя АО «Микрон» в обеспечение разрабатываемой продукции транзисторными кристаллами (таблица 1.4).
Таблица 1.4 – Соисполнители
| № п/п | Наименование соисполнителя | Роль в реализации комплексного проекта (выполняемые функции) | Ожидаемый результат от привлечения соисполнителя |
| 1 | АО «Микрон», г. Зеленоград | Разработка технологических рецептов. Изготовление макетных, опытных и серийных пластин с транзисторными кристаллами | Технология изготовления мощных СВЧ LDMOS транзисторных кристаллов. Макетные образцы пластин с транзисторными кристаллами. Опытные образцы пластин с транзисторными кристаллами Серийные пластины с транзисторными кристаллами |