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 |