Monitoiminen avaruussignaloinnin MMIC-siru21.01.2025
"Tämä integroitu piiri on vähäkohinainen vahvistin, jonka halkaisija on vain 1,8 x Sitä voitaisiin jatkossa käyttää sekä tutkapohjaisissa tehtävissä – joissa heikot signaalit ovat tutkakaikuja, jotka instrumentti vastaanottaa sen jälkeen, kun ne heijastuvat maan pinnalta ja kulkevat takaisin satelliittiin – että tietoliikennetehtävissä – joissa viestintäsignaalit tulevat maasta vahvistetaan satelliitissa ja lähetetään takaisin Maahan laajakaistayhteyksiä tai lähetyspalveluja varten. Vahvistimen on suunnitellut ESA:n radiotaajuuslaite ja teknologiaosasto, ja se on rakennettu piin pinnalle galliumnitridillä, mikä tekee siitä paljon kestävämmän suurien tulotehojen signaaleja vastaan kuin aiemmat suunnitelmat. Siru valmistettiin MACOMin European Semiconductor Centerissä (entinen OMMIC) Ranskassa ja sen toimivuus testattiin VTT Millilabissa. MMIC-testin tulokset osoittavat, että keskimääräinen kohinaluku on 3,9 dB ja keskimääräinen vahvistus 22,5 dB. Pienin mitattu kohinaluku on 2,8 dB 77 GHz:n taajuudella. Piirisuunnittelua ohjasi ehdolla oleva ESA-tehtävä, Earth Explorer -ehdokas nimeltä Wivern, joka jatkaa nykyistä tutkapohjaista pilviprofiilia sisältävää EarthCARE- tehtävää, jota ESA toteuttaa Japan Aerospace Exploration Agencyn JAXA:n kanssa. Wivern – (wind speed Radar nephoscope) antaisi ensimmäiset mittaukset tuulesta pilvien sisällä ja sateesta samalla, kun se tuottaisi sateen, lumen ja jääveden profiileja parantaakseen vaarallisen sään ennusteita ja tarjotakseen uusia näkemyksiä kovista myrskyistä. Tämän saavuttamiseksi Wivern käyttäisi W-kaistan tutkasignaaleja. Käytännössä tämä tarkoittaisi tuhansien wattien lähetystehoa ja operaation vastaanottoketjun olisi kestettävä niiden vuoto. Tähän liittyvästä yliajotestisignaalin käytöstä piiri selvisi +23 dBm:n tasolla ilman, että se ei osoittanut myöhempiä toimintahäiriöitä. W-kaistalla on myös potentiaalia tulevaisuuden korkeamman taajuuden ja suuremman kaistanleveyden satelliittiviestintään. Kirjoittajien parhaan tietämyksen mukaan nämä tulokset osoittavat: 1) parhaan yleisen suorituskyvyn mille tahansa tähän mennessä raportoidulle GaN-on-Si LNA:lle 70–95 GHz:n alueella ja 2) ensimmäisen avoimen kirjallisuuden raportin tulon yliohjautumisen testistä W-kaistan GaN LNA:ssa. Aiheesta aiemmin: Kätevämpää avaruudellista viestintää Suurtaajuussiirto tehostuu grafeenilla |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.