FROM AIR & COSMOS MAGAZINE 2329- SPECTRA WITH GaN TECH
FRENCH
Le GaN passe en bande X
Un démonstrateur d’émetteur Spectra au nitrure de gallium est attendu en 2014.
Dans les laboratoires de la fonderie UMS, detenue a parts egales par EADS et Thales, une revolution se prepare. Des l'an prochain, une filiére de production de semi-conducteurs au nitrure de gallium (GaN) en bande X devrait etre qualifiee. C’est une premiere pour l'Europe.
Depuis cette annee, UMS etait deja parvenu a maitriser la production de compo-sants GaN fonctionnant en bande S, visant notamment le marche de la gamme de radars Ground Master de Thales.
Mais la realisation d’elements en bande X restait jusqu’alors l'apanage des Etats-Unis. Pour l'heure, les radars a antenne active developpes en Europe, comme le RBE2-AESA du Rafale, utili-sent des composants en arseniure de gallium (GaAs) comme ampEifi-cateurs hyperfrequences en bande X. “A taille equiva-lente, le GaN amene la promesse d’un gain de facteur 5 sur la puissance emise”, explique l'ingenieur en chef de l'armement Xavier Grison, de la
Direction generale de l'armement. C’est done bien l'avenir des radars aeroportes qui se joue sur cette revolution techno-logique. “Avec le GaAs, la marge de progression est faible et les radars actuels sont deja a leur limite haute en termes de
performances”, ajoute l’ingenieur.
Le GaN en bande X qualifie en 2013.
Depuis plusieurs annees, a la faveur de programmes d’etudes amont (PEA) successifs, la Direction generale de l'armement a favorise l'emergence de cette technologie. Le dernier PEA en date, baptise Ganiméde, doit aboutir a la realisation de prototypes de composants en bande X representatifs de ceux qui pourront etre utilises dans un systeme operationnel. Au titre du calendrier actuel, cette etape devrait etre atteinte d’ici deux a trois ans. Mais des l'an prochain, la filiére GaN sera deja qualifiee, ce qui signifie que le processus industriel sera maitrise et que les performances ainsi que la fiabilite du composant auront été clairement caracterisées
ENGLISH
[SIZE = "4"][COLOR = "blue"] GaN X-band passes
A transmitter Spectra demonstrator GaN is expected in 2014.[/COLOR][/SIZE]
In laboratories UMS foundry, has detained being equal EADS and Thales shares, a revolution is preparing. The next year, a production of semiconductor gallium nitride (GaN) X-band should be characterized. This is a first for Europe.
Since that year, UMS was already succeeded to master the production of compo-nents operating in S-band GaN, including walking to the range of Thales Ground Master radars.
- But the realization of elements X-band remained hitherto the preserve of the United States. For now, the active antenna radar has developed in Europe as the RBE2-AESA Rafale are in use feels component of gallium arsenide (GaAs) as ampEifi-ers hyperfrequences X-band "A slow-Equiva size GaN brings the promise of a gain factor of 5 on the power emitted, "said the chief engineer of armaments Xavier Grison, the
Directorate General of Armaments. It's done well the future of airborne radar that is played on this techno-logical revolution. "With the GaAs, the room for improvement is low and the current radars are already at their upper limit in terms of
performance, "added the engineer.
-
GaN X-band calls in 2013.
For several years, favored by upstream studies programs (EAP) successive, the Directorate General of Armaments has fosters the emergence of this technology. The final PEA dated baptizes Ganymede, should lead to the realization of prototype X-band components representative of those that will be used in an operational system. Under the current schedule, this step should be reached within two to three years. But next year, the sector GaN is already qualified, which means that the manufacturing process is mastered and the performance and reliability of the component have been clearly characterized
FRENCH
Restera a trouver l’application qui permettra au GaN de prendre son envoi et d’assurer un plan de charge significatif a UMS. Par rapport au GaAs, qui s’était rapidement impose dans les telecommunications sans fil, le GaN presente moins de debouches potentiels dans le civil. Selon Xavier Grison, il faudra attendre au moins cinq ans avant de voir de premieres applications opera-tionnelles du GaN sur des systemes aeroportes.
Faire évoluer Spectra.
Mais le Rafale bénéficiera indéniablement de la technologie GaN à plus ou moins long terme. Déjà, un PEA baptisé InCas (Intégration de nouvelles capacités à Spectra) étudie le remplacement des émetteurs au GaAs actuels par des émetteurs au GaN. Dans le cadre de ce PEA, un démonstrateur d’émetteur Spectra au GaN est attendu fin 2014. Le gain potentiel se situe au niveau de l’augmentation de la puissance d’emission, du rendement et de la largeur de bande couverte.
Ici encore, la mise en production de tels systemes reste liee au timing des evolutions Rafale et n’est pas attendue avant la prochaine decennie. Encore plus futuriste, mais tout
aussi plausible : le remplacement des radars de pointe avant actuels par des antennes conformes, véritables “peaux” intelligentes qui pourraient être facilement disséminées sur la cellule et combineraient des fonctions radars, brouillage, communications...
A plus court terme, estime-t-on à la DGA, c’est du côté de brouilleurs terrestres anti-IED ou d’autres systèmes de leurrage que les composants GaN pourraient trouver leur première application opérationnelle. De son côté, l’industrie civile pourrait adhérer à la technologie pour développer des composants de puissance destinés aux stations de base pour téléphones mobiles, par exemple. Le secteur spatial est lui aussi intéressé : l’ESA et le Cnes ont contribué à financer certains développements autour du GaN et sa possible “spatialisation”, en vue d’une utilisation dans de futurs satellites de communication. En Europe, UMS est la seule chance de voir émerger une filière industrielle complètement indépendante dans le domaine du GaN. Le défi est d’importance puisque, comme ils l’avaient fait pour le GaAs, les Etats-Unis n’hésitent pas à appliquer un embargo sur les circuits au GaN.
Côté britannique, la fonderie RFMD (qui fournit entre autres les modules d’émission-réception utilisés par les radars AESA de Selex Galileo) a réussi à acquérir son indépendance dans le domaine du GaAs - mais n’affiche pas de volonté de développer une filière GaN en Europe.
Guillaume Steuer
ENGLISH
Will find the application that will allow GaN to make sending and ensure a significant workload UMS. Compared to GaAs, which was quickly needed in the wireless telecommunications, GaN presents fewer potential market outlets in civilian life. According to Xavier Grison, it will take at least five years before we see opera-tional First applications of GaN on airborne systems.
Changing Spectra.
But undeniably benefit the Rafale GaN technology in the longer term. Already a PEA called Incas (Integration of new capabilities to Spectra) examines the replacement of existing GaAs emitters by issuers GaN. As part of this PEA, a transmitter Spectra demonstrator GaN is expected end of 2014 the potential gain is at the increasing power of emission, performance and breadth of covered band.
Again, the commissioning of such systems remains bound to the timing of evolutions Rafale and is not expected until the next decade. Even more futuristic, but
also possible: replacing existing radars nose by antennas compliant real smart "skins" that could be easily spread over the cell and combine radar functions, jamming communications ...
In the shorter term, says do we DGA is on the side of anti-IED or other decoy systems that GaN components could find their first operational application terrestrial jammers. For its part, the civilian industry could join the technology to develop power components for base stations for mobile phones, for example. The space sector is also interested: ESA and CNES have helped fund some developments around the GaN and its possible "spatial", for use in future communications satellites. In Europe, UMS is the only chance to see the emergence of a completely independent industrial sector in the field of GaN. The challenge is important because, as they had done for GaAs, the United States did not hesitate to apply an embargo on GaN circuits.
British side, molding RFMD (which provides among other transceiver used by AESA radars from Selex Galileo modules) managed to gain independence in the field of GaAs - but displays no desire to develop a die GaN Europe.
William Steuer