星载GaN-on-SiC功放器件通过辐照试验 相控阵功耗下降
本报记者 陈曦航天新闻网2026-11-02 09:145,960 阅读

星载相控阵天线需要大量功率放大器,器件效率和散热直接影响载荷能力。近期,GaN-on-SiC功放器件完成辐照试验,验证其在空间辐射环境下的性能稳定性。该器件以碳化硅为衬底,具备较高的功率密度和导热能力,适合星载相控阵应用,也为载荷小型化提供器件基础。器件筛选还需结合整机需求。
GaN-on-SiC的技术优势在于高电子迁移率和高击穿场强,可在较高频率下输出更大功率。但星载应用还要面对单粒子效应、总剂量效应和热循环。试验中,团队对器件进行重离子和伽马辐照,测量漏电流、增益和饱和功率变化,并观察退火后的恢复情况,以判断器件在长期任务中的可用性。
器件性能提升后,相控阵的阵面功耗和散热压力仍然存在。功放效率每提高一个百分点,都会减少热控负担。团队通过负载牵引和热仿真优化匹配网络,把器件工作点控制在可靠区间。辐照试验数据将用于建立器件选用准则,指导后续载荷设计,并纳入元器件数据库供不同型号参考。组件级联试将检验匹配网络稳定性。
GaN-on-SiC器件国产化程度提升,有助于降低星载相控阵成本,但批量一致性、封装可靠性和供应链稳定仍需验证。下一步,研制方将推动器件与组件级联试,把试验条件延伸到整机环境。对卫星载荷而言,单器件指标只是基础,系统级热设计和可靠性才是决定成败的环节,长期在轨数据尤为关键。后续型号将参考本次试验结论。
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