一個硅襯底氮化鎵單片微波集成電路探針卡。（美國Nitronex公司圖片）

據國防科技信息網消息，美國空軍研究實驗室（AFRL）已完成了其“經濟上可承受的武器數據鏈插入”（Affordable Weapons Datalink Insertion，AWDI）研究項目。

該項目由AFRL、羅克韋爾•柯林斯公司和Nitronex公司聯合完成，目標是改進武器數據鏈技術。該項目共投資510萬美元，持續了41個月，成功開發了一系列產品級的碳化硅襯底氮化鎵（GaN-on-SiC）單片微波集成電路（MMIC），并使小型碳化硅襯底氮化鎵MMIC的成品率由不到25%提高到了超過95%。

該項目所開發的技術已降低了整個武器數據鏈系統的購買成本，并使現有的數據鏈項目——如多功能信息分發系統-聯合戰術無線電系統（MIDS-JTRS）和地面移動無線電臺等——可盡早開始轉型。

一直以來，用于武器的高速數據鏈都是美國空軍和美國海軍開發某種網絡化武器能力的關鍵使能技術。這種數據鏈可在武器、實時任務分析和瞄準之間提供反饋。

有的武器數據鏈需要大的帶寬和高的功率，以便在最大可能的距離上實現盡可能大的數據傳輸率。

在AWDI項目中，項目研究團隊共建立了3項有關碳化硅襯底氮化鎵MMIC可靠性的核心能力：每季度一次的基線處理工藝可靠性監控；脈沖可靠性測試及射頻降級；MMIC射頻電路測試與評價能力。

另外，項目研究團隊還在制造成熟度方面取得了巨大進步。

該項目所采取的技術路線最終促進了低成本、寬禁帶碳化硅襯底氮化鎵MMIC制造流程的成熟，而這一流程是小型化數據鏈需要使用的、滿足“尺寸、重量、功率和成本”（SwaP-C）約束的芯片組所需要的。

與當前的技術相比，采用了以上新技術的數據鏈能夠獲得更高的增益和在更寬的頻帶上提供更大的功率輸出。

在 AWDI項目中，通過對基于碳化硅襯底氮化鎵單片微波集成電路的武器數據鏈設備進行大規模的外場測試（其中包括在戰區作戰行動中使用），該技術的技術成熟度等級已達到9。

該項目的成果已被用于一些國防部系統，而在戰術通信設備中應用碳化硅襯底氮化鎵MMIC的工作正在繼續進行中。

開發硅基片上系統（SoC）和碳化硅襯底氮化鎵電路技術，都將進一步提高集成電路的集成度。（張洋）