2021-2022

HF-Technik

HF-Technik GaN-Technologie verändert das Frontend-Design von Sat-Empfängern Festkörpertechnologien wie Galliumnitrid (GaN) spielen in der Satellitenkommunikation (Satcom) mittlerweile eine große Rolle. Warum? gerem Stromverbrauch. Darüber hinaus müssen diese Komponenten viel mehr Bandbreite und Datendurchsatz zur Unterstützung von Fortschritten wie 5G und Ultra-HD-TV ununterbrochen und sicher ermöglichen. Es besteht auch der Druck, die Entwicklungskosten zu senken und die Zuverlässigkeit zu erhöhen. Die Vorteile von GaN sind hohe HF-Leistung, geringer Gleichstromverbrauch, hohe Zuverlässigkeit und geringere Größe, was sich auch positiv auf das Systemgewicht auswirkt. Diese Technologie eröffnet damit neue Märkte und revolutioniert auch das RF-Frontend (RFFE) in Satcom-Anwendungen. Interessante Entwicklung Für viele Jahre waren der Wanderwellen-Röhrenverstärker (TWTA) und Galliumarsenid (GaAs) die erste Wahl für RFFE- Technologien zur Leistungsverstärkung in Satcom-Anwendungen. TWTAs ermöglichten Hochleistungsanwendungen und GaAs-Technologie geringeren Stromverbrauch als Vortreiber. Aber die Situation hat sich in den letzten Jahren aufgrund von rasanten Fortschritte im GaN- Bereich deutlich verändert. Jetzt werden GaN- und GaAs- Halbleitertechnologien zu den bevorzugten Lösungen. GaN hat TWTAs aufgrund seiner hohen Leistung und Zuverlässigkeit in Kombination mit einem kleinen Formfaktor ersetzt. GaN und GaAs ermöglichen eine Vielzahl von kommerziellen und militärischen Satcom-Anwendungen wie 5G-Backhaul und Ultra-HD-TV-Übertragung, Satcom-on-the-Move, Internetzugang für Flugzeugpassagiere und Manpack-Terminals (tragbar). Satcom-Trends Satcom-Geräte spielen eine wichtige Rolle im globalen Kommunikationsökosystem und im täglichen Leben der Menschen. Sie unterstützen eine breite und wachsende Vielfalt von Anwendungen in den Bereichen Telekommunikation, Wetterüberwachung, Luftfahrtkommunikation, maritime Projekte, militärische Zwecke und Navigation (s. Bild 1). Gemäß Prognosen der Markforschung wird der Satcom-Equipment- Markt mit etwa 8,5% pro Jahr wachsen und zwar auf ein Volumen von 30 Mrd. US-Dollar bis 2022. Strategische Analysten prognostizieren Ausgaben für globale militärische Kommunikationssysteme und -dienste bis 2026 auf über 36,7 Mrd. USD, was einer jährlichen Wachstumsrate von 3,5% entspricht. Mehrere allgemeine Trends schaffen neue und anspruchsvollere Anforderungen an die RFFEs in Satcom-Geräten. Die zunehmende Verwendung kleinerer Satelliten und tragbarer mobiler Satcom-Geräte führt zu einem Bedarf an kompakten, leichten Komponenten mit gerin- Diese Trends treiben den Übergang von TWTAs zu Solid-State- Geräten voran, die einen höheren Datendurchsatz unterstützen und kleinere Formfaktoren aufweisen. Obwohl GaAs und Silizium (Si) in einigen Systemen verwendet wurden, bietet GaN signifikante Vorteile für die Hochleistungsverstärkung in Satcom- Anwendungen. Dazu gehören gute Sättigungseigenschaften, hohe Durchbruchsspannung und gute Wärmeleitfähigkeit. Diese Eigenschaften führen zu einer Verbesserung der Leistungsdichte um eine Größenordnung und zu einer hohen Zuverlässigkeit auch unter Wärmebelastung. Als Ergebnis ist GaN einzigartig für die hohen Leistungsanforderungen von aktuellen und zukünftigen Satcom-Projekten mit Very Small Aperture Terminals (VSATs), Point-to-Point- Technologien (PtP) and Basis- Quelle: How GaN is Changing the Satcom RF Front-End, by David Schnaufer, Technical Marketing Manager, Corporate Marketing Dean White, Director of Aerospace & Defense Market Strategy, Infrastructure & Defense Products Quorvo, März 2019 übersetzt von FS Bild 1: Globale Märkte von Satcom 8 HF-Einkaufsführer 2021/2022

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