富士通研究所利用使用氮化鎵(GaN)的高電子遷移率晶體管(HEMT)，開發(fā)出了支持毫米波頻段的、輸出功率為10W的收發(fā)模塊技術(shù)。
以前，要想實(shí)現(xiàn)支持毫米波頻段帶的大功率收發(fā)模塊，為了便于散熱要采用各部件單獨(dú)封裝的模塊構(gòu)成，因此很難實(shí)現(xiàn)小型化。另外，伴隨高頻率化，模塊內(nèi)的端子連接部分的損失也增大，所以要想支持毫米波頻段是非常困難。
圖1：毫米波頻段的使用示意圖
為了解決這些問題，富士通研在多層陶瓷基板的收發(fā)模塊內(nèi)設(shè)置了可高效散熱的散熱片，使散熱性提高到了原來的5倍，從而實(shí)現(xiàn)了10W級(jí)別的輸出功率。另外，富士通研還研究出了可降低散熱片部分的高頻損失的大帶寬連接構(gòu)造，該構(gòu)造能以最高40GHz的頻率在模塊內(nèi)傳輸高頻信號(hào)，以前的最高傳輸頻率只有20GHz。
憑借上述技術(shù)，收發(fā)模塊的尺寸減小到了12mm×36mm×3.3mm，與原來多個(gè)封裝組合在一起的模塊相比，大小還不到原來的1/20。通過單一封裝即可實(shí)現(xiàn)大功率收發(fā)功能，有助于削減雷達(dá)設(shè)備及無線通信設(shè)備的尺寸。
圖2：開發(fā)的收發(fā)模塊的構(gòu)成
圖3：收發(fā)模塊的照片和截面示意圖
該技術(shù)的詳細(xì)情況已在2013年6月2日于美國(guó)西雅圖開幕的微波國(guó)際學(xué)會(huì)“IEEE MTT 2013 International Microwave Symposium(IMS2013)”上發(fā)表。
