2005年12月16日
佐治亚理工学院科学家和工程师正在追求“越小越好”的格言，以开发一种新型的高度集成的硅基微芯片，这种芯片能够在超复杂的雷达系统中运行，也能够用于新一代的NASA航天器。
他们的研究专注于硅锗（SiGe）集成电路技术，可以提供成本节约，尺寸紧凑，提高效率，使硅技术的进步使消费电子产品更小，更便宜。
美国国防部支持这项研究，被称为“硅锗传输 - 接收模块项目”。格鲁吉亚科技研究所（GTRI）和佐治亚州电子设计中心（GEDC）在佐治亚理工学院（GEDC）之间的共同努力，其目标是为下一代相控阵雷达系统开发硅锗技术。
“GTRI人们在雷达系统中有一个强大的背景，而我们拥有硅锗（SI-GE）设备和电路专业知识，”乔治亚科科技电气电脑工程学院教授和GEDC学校教授John D. Cressler说研究员。“我们已经开展了一种新的方法，实际上有能力彻底改变雷达系统建造的方式，而这一新的GTRI-GEDC协同作用非常令人兴奋。”
阶段阵列雷达系统由国防部开发，如剧院高空区域防御雷达，很大，笨重，消耗大量的能量，以便为数千个模块和数千次砷化镓芯片以电子方式引导雷达。梁。
GTRI高级研究工程师、联合首席研究员Mark Mitchell解释说:“我们正试图将这些复杂模块的所有功能集成到一个芯片上，基本上达到过去十年消费电子产品中雷达系统的功能集成水平。”
据研究人员称，硅锗芯片可能会持有答案，因为它们在单个芯片上持有非凡数量的非常高速电路的能力。此外，硅 - 锗是较便宜的材料，比化合物半导体如砷化镓或长期在雷达系统中使用的磷化物。
cresler解释说:“在SiGe中，你采用传统的硅集成电路，并使用纳米技术在原子尺度上将锗引入硅中。”
据cresler说，这些纳米级硅锗层可以使芯片性能提高一倍甚至三倍。他指出，该程序“与传统硅芯片制造完全兼容，因此不会因性能的提高而造成成本损失。”
米切尔补充说，主要的好处是成本。目前组成的相控阵雷达系统相当昂贵。他指出，更廉价的系统还可能开辟通信、飞机天气雷达和汽车避撞雷达等移动应用领域的新应用。
然而，对于雷达系统来说，硅锗并非没有缺点。
“雷达申请的最大限制是您可以生成的功率量，”Mitchell说。硅 - 锗放大器只能产生大约一个码频率（RF）功率（RF）功率，而来自典型的砷化镓器件的10瓦。
“虽然某些应用程序不足，但它可能是完美的雷达，”米切尔说，几年前为导弹防御者进行了一项Gtri研究。
“他们告诉我们忽略了当前的技术，专注于系统参数，以确定我们想要得到多少功率，”他解释道。“我们的结论大致为每种元素。因此，硅 - 锗的事实具有交付的潜力，使其成为这种特定应用的完美匹配。”
他补充说，即使在硅锗较低的功率处理能力可能需要改变设计的情况下，例如增加更多的天线元件来产生相同的输出，“我们潜在地节省了如此多的钱，我们可以在设计中权衡这些限制。”“如果我们的元素便宜两到三个数量级，而我们只需要两倍的数量，我们在成本方面仍然遥遥领先。”
另一个需要考虑的问题可能是设计上的挑战而不是缺点，基于sige的雷达的低单元功率等同于更大的天线以获得更大的灵敏度——可能是几十米大小，取决于应用。
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