MINI-MODULI AMPLIFICATORI DI POTENZA PER SSPA DI PROSSIMA GENERAZIONE

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1 MIMAP MINI-MODULI AMPLIFICATORI DI POTENZA PER SSPA DI PROSSIMA GENERAZIONE BANDO PERIODICO RISERVATO ALLE P.M.I. BANDO TEMATICO N. 04 NAVIGAZIONE E OSSERVAZIONE DELLA TERRA: UTILIZZO DELLE INFRASTRUTTURE SPAZIALI NAZIONALI E COMUNITARIE Prime Partner MARIANI Giorgio MEC SCAPPAVIVA Francesco MEC CAVANNA Tommaso Wave ARENA Sergio Wave 1

2 Bandi ASI P.M.I. Con MIMAP il Team MEC-WAVE ha ricevuto valutazioni positive e conseguente selezione per i 4 bandi PMI finora emessi da ASI Bando N 01 MATERIALI COMPONENTI SENSORI SALINT (Concluso) Sviluppo di MMIC ad Alta Integrazione per Antenne di Telecomunicazioni Satellitari in Banda Ka e Q/V Bando N 02 OSSERVAZIONE DELLA TERRA SMART (In Conclusione) Sviluppo di componenti MMIC in GaN per il ricevitore di moduli T/R avanzati Bando N 03 TLC E APPLICAZIONI INTEGRATE CLEVER (In Corso) Chip set di Oscillatori VCO ad alta integrazione e larga banda per telecomunicazioni satellitari di nuova generazione Bando N 04 NAVIGAZIONE E OSSERVAZIONE DELLA TERRA MIMAP (Selezionato) MINI-MODULI AMPLIFICATORI DI POTENZA PER SSPA DI PROSSIMA GENERAZIONE 2

3 Obiettivi del Progetto Come per i precedenti progetti focalizzato su componentistica strategica per il miglioramento delle prestazioni e delle caratteristiche dei sistemi d interesse Sviluppare e realizzare una famiglia di MINI-MODULI (banda L e banda C) ad alta potenza con tecnologia al Nitruro di Gallio (GaN), da utilizzare come mattonella di base (Building Block) per lo sviluppo di SSPA a bordo di Satelliti di navigazione GNSS di prossima generazione, e nei trasmettitori per antenne SAR di osservazione della Terra. Ulteriori applicazioni: Stazioni di terra per trasmissione dati di missione; SSPA per Intersatellite-link in costellazioni di satelliti per la navigazione 3

4 Obiettivi del Progetto Sfruttare le caratteristiche del GaN per sostenere il passaggio in atto da TWT a SSPA necessario per requisiti nuova generazione di Trasmettitori per applicazioni GNSS Maggiori Efficienza e Linearità Riduzione di Ingombri e Massa Elevata Affidabilità Concetto di MINI-MODULO: Elevato livello di integrazione. Radar Amplifier Technology Adoption Projections Modularità e Flessibilità: Utilizzabile direttamente come HPA Facilmente integrabile per realizzazione di SSPA ad elevata potenza (Building Block) Ottimizzato in base alle richieste dei grandi utilizzatori 4

5 Valenza Innovativa Mini-Moduli in GaN da 250W (banda L) e 100W (banda C) in sostituzione di moduli in GaAs attualmente in uso da 130W e 50W Possibilità di sviluppare SSPA di potenza più elevata con numero ridotto di combinazioni ed architetture semplificate Riduzione dei due principali coefficienti di confronto con i TWTA Cm (Rapporto di massa) inferiore al 30% Cf (Rapporto di ingombro) inferiore al 40% Importante contributo anche a Segmento di Terra degli SSPA con possibilità di integrare trasmettitori da 10kW in banda L/S e 8kW in banda C 5

6 POWER DIVIDER POWER COMBINER POWER DIVIDER POWER COMBINER Zin = Rin + j Xin Input Port Splitter IPMN IPMN 2-Powerbars Valenza Innovativa Concetto di base del Mini-modulo High Performance Power Package for GaN Tech. OPMN OPMN Combiner ZL = RL + j XL Output Port Enhanced Block 900 W Design Variables: Area #PB f0, RBW Pout, Gain, PAE Zin, ZL Ricombinazioni successive con componenti elementari a basse perdite 350 W 6

7 PRINCIPALI APPLICAZIONI DI RIFERIMENTO Galileo SSPA in banda L dai 350W ad 1kW EGNOS SSPA in banda L nella gamma W GNSS EU Earth Observation FSS (Fixed Satellite Services ) MSS (Mobile Satellite Services) RADAR ATCR e Navali Nuovi pay-load in banda L da 1kW. o Banda C (SENTINEL) 60W o Banda X (COSMO) 30W. o Banda L (SIASGE) W. Nuova generazione di pay-load (banda C) flessibili e riconfigurabili per ridistribuire potenza RF in funzione di traffico reale. SSPA in banda L e S 500-1kW con aumentata efficienza per rispondere ai nuovi requisiti di EIRP, ed amplificatori integrati multi porta ( MPA ), con forte riduzione di peso e di ingombro. SSPA con potenze dell ordine di centinaia di kw nelle bande L, S, e C, in sostituzione della vecchia generazione di trasmettitori impieganti tubi a vuoto, o SSPA al Silicio o GaAs Grandi Industre a supporto Thales Alenia Space Selex ES 7

8 Perché MIMAP Sviluppo Europeo: Sviluppo mirato ai maggiori programmi di navigazione ed osservazione Italiani ed Europei. Applicabilità: Manifestazione d interesse di industrie del settore in riferimento a programmi già avviati o in fase di definizione. Forte integrazione: Costi, affidabilità, prestazioni, architettura dei sistemi, etc.. Flessibilità / Modularità: Intensa spinta verso Unità più flessibili e performanti Tecnologie Strategiche: assicurare la crescita di competenze nazionali nel settore della microelettronica a microonde. 8

9 MIMAP MINI-MODULI AMPLIFICATORI DI POTENZA PER SSPA DI PROSSIMA GENERAZIONE BANDO PERIODICO RISERVATO ALLE P.M.I. BANDO TEMATICO N. 04 NAVIGAZIONE E OSSERVAZIONE DELLA TERRA: UTILIZZO DELLE INFRASTRUTTURE SPAZIALI NAZIONALI E COMUNITARIE Prime Partner MARIANI Giorgio MEC SCAPPAVIVA Francesco MEC CAVANNA Tommaso Wave ARENA Sergio Wave 9