應(yīng)對航空航天和國防工業(yè)的趨勢和挑戰(zhàn)需要打破行業(yè)中以前不同的能力與前所未有的整合之間的障礙。美國國防部 （DoD） 繼續(xù)挑戰(zhàn)市場，要求以更快的速度進(jìn)行更大膽的創(chuàng)新，以及具有明確路徑的創(chuàng)新，以超越商業(yè)領(lǐng)域的國防目的。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，航空航天和國防系統(tǒng)供應(yīng)商需要確保其系統(tǒng)（1）滿足其中的關(guān)鍵性能參數(shù)，（2）不斷減少的占地面積，以及（3）能夠?qū)崿F(xiàn)滿足當(dāng)今和未來市場需求的價格。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，系統(tǒng)供應(yīng)商越來越多地要求合作伙伴公司超越半導(dǎo)體，為其設(shè)計提供整個子系統(tǒng)。ADI公司（ADI）擁有多樣化的功能和系統(tǒng)級專業(yè)知識，可確保通過此類定制模塊為系統(tǒng)供應(yīng)商提供支持，并作為一站式商店從概念到創(chuàng)建與他們合作。

超越半導(dǎo)體

ADI公司目前市場上有20，000多種產(chǎn)品，是業(yè)內(nèi)最多產(chǎn)的數(shù)字、模擬、RF、微波和毫米波半導(dǎo)體元件供應(yīng)商。收購凌力爾特以及增加7500個電源管理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和接口半導(dǎo)體IC，將為ADI提供當(dāng)今最廣泛的半導(dǎo)體知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品組合。

ADI公司還因其超越半導(dǎo)體知識產(chǎn)權(quán)，將其產(chǎn)品組合用于高度集成的模塊、產(chǎn)品和子系統(tǒng)的能力而獲得認(rèn)可。

ADI的集成解決方案業(yè)務(wù)于2014年夏季作為Hittite Microwave Corporation收購的一部分被收購。自1985年公司成立后不久，Hittite一直在開發(fā)定制的微波組件。在多芯片模塊中集成同構(gòu) IP 和異構(gòu) IP 是客戶要求在不影響性能的情況下以更小的外形尺寸實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大功能的自然演變。最高水平的集成度和性能需求首先由軍事應(yīng)用主導(dǎo)。該公司利用自己的半導(dǎo)體技術(shù)以及第三方組件制作到各種高可靠性產(chǎn)品中，從超低相位噪聲頻率合成器到用于軍事和太空應(yīng)用的千瓦級高功率放大器解決方案。其中許多產(chǎn)品都包含專門為滿足客戶的性能、尺寸和成本要求而定制的組件。

有影響力的創(chuàng)新傳統(tǒng)

ADI在多個層面進(jìn)行創(chuàng)新。例如，ADI在高性能頻率合成器和激振器解決方案方面的創(chuàng)新使客戶能夠?yàn)槠淦脚_帶來新的性能水平，并在少數(shù)情況下打開新市場。圖4顯示了為解決特定系統(tǒng)級問題而開發(fā)的數(shù)百個定制MMIC芯片中的四個。這四個MMIC的開發(fā)是為了提供更小、更堅固的激振器解決方案。該合成器模塊專為需要實(shí)現(xiàn)成本和性能正確平衡的中等容量市場而設(shè)計。

圖4.用于解決合成器問題的定制 MMIC 創(chuàng)新示例。

這些設(shè)備使體積和價格減少了50%以上，重量減輕了近70%。這反過來又允許客戶為其系統(tǒng)添加其他功能，并從政府那里獲得數(shù)十年的生產(chǎn)合同。

ADI創(chuàng)新的另一個例子是開發(fā)專用介質(zhì)諧振器振蕩器（DRO），該振蕩器組裝成減震和減振配置，可在極端環(huán)境中實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)的性能。

圖5顯示了擴(kuò)展溫度范圍內(nèi)的超低相位噪聲性能，同時在現(xiàn)場保持出色的性能。因此，客戶能夠增強(qiáng)其系統(tǒng)的動態(tài)范圍并擴(kuò)展其任務(wù)能力。

圖5.X波段DRO相位噪聲在整個溫度范圍內(nèi)，具有沖擊和振動隔離功能。

ADI集成解決方案的工作擴(kuò)展到各種調(diào)諧器和變頻器應(yīng)用，涵蓋毫米波范圍的頻率。此外，還為要求苛刻的軍事應(yīng)用開發(fā)了信號調(diào)理、放大和定制測試設(shè)備組件。

圖6.ADI HMC-C070 5.5 GHz至10.5 GHz微頻率合成器產(chǎn)品。

ADI集成解決方案還在開發(fā)基于氮化鎵（GaN）的定制和標(biāo)準(zhǔn)全集成高功率放大器（HPA）解決方案。ADI繼續(xù)推進(jìn)新的GaN器件，以滿足廣泛的市場消費(fèi)，并致力于開發(fā)集成解決方案，以開發(fā)更有針對性的器件，以滿足特定的客戶需求。ADI公司的HMC8113如圖7所示。這款機(jī)架安裝式HPA采用ADI器件開發(fā)，集成了一系列故障監(jiān)控器、電源排序算法和負(fù)載保護(hù)功能，可在現(xiàn)場部署時保護(hù)設(shè)備。該裝置能夠在 2 GHz 至 6 GHz 范圍內(nèi)提供超過 500 W 的 CW。HMC8114是另一款HPA，能夠在6 GHz至18 GHz范圍內(nèi)提供超過90 W的功率。這兩款功率放大器都受益于定制的MMIC設(shè)計，以及利用創(chuàng)新的數(shù)字和控制解決方案、機(jī)械和散熱解決方案以及低損耗微波功率組合技術(shù)。

最近，ADI公司開始與有興趣將先進(jìn)收發(fā)器技術(shù)集成到芯片級集成解決方案中的客戶進(jìn)行談判。ADI在該領(lǐng)域的專業(yè)知識使客戶能夠縮小外形尺寸，并將數(shù)字化轉(zhuǎn)移到天線上或更接近天線。在芯片級集成AD9371可以實(shí)現(xiàn)超越一切可能的進(jìn)步?今天。該器件本身是一款高度集成的寬帶RF收發(fā)器，提供雙通道發(fā)射器和接收器、集成頻率合成器和數(shù)字信號處理功能。當(dāng)與正確的RF、數(shù)字和電源芯片集成時，該器件可以實(shí)現(xiàn)通信、電子戰(zhàn)和雷達(dá)應(yīng)用的新前沿。

通過與客戶合作取得成功

最成功的開發(fā)工作總是來自與客戶的公開對話。了解關(guān)鍵性能參數(shù) （KPP） 是強(qiáng)制性的第一步。這通常可以成就或破壞任何設(shè)計工作。設(shè)計人員經(jīng)常嘗試在許多相反的維度上同時優(yōu)化性能，因此在大多數(shù)最先進(jìn)的設(shè)計中通常需要考慮權(quán)衡。了解哪些參數(shù)是客戶的關(guān)鍵差異化因素，使設(shè)計團(tuán)隊(duì)能夠在整個產(chǎn)品開發(fā)過程中開始并保持正確的路徑。

ADI利用集成產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)模型來優(yōu)化合作。

為了確保在整個開發(fā)活動中進(jìn)行清晰的溝通并降低項(xiàng)目風(fēng)險，ADI公司傾向于在新模塊設(shè)計中采用集成產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)（IPT）方法。通常，看似很小的決定會對發(fā)展計劃產(chǎn)生積極或消極的巨大影響。通過IPT模型，來自多個設(shè)計和業(yè)務(wù)領(lǐng)域的利益相關(guān)者保持參與，以確保決策與所有目標(biāo)一致，不斷降低風(fēng)險，并有效地滿足計劃需求。例如，生產(chǎn)額外控制/接口板的決定對成本影響不大，但它可能允許客戶團(tuán)隊(duì)在初始硬件準(zhǔn)備好集成前幾個月消除某些系統(tǒng)級風(fēng)險。

提供圖紙、實(shí)體模型甚至空殼體也是如此：可以減輕或消除風(fēng)險的小增量成本。與客戶密切合作還使ADI能夠?qū)⒃O(shè)計備選方案納入討論。

ADI設(shè)計和應(yīng)用團(tuán)隊(duì)被設(shè)置為客戶設(shè)計資源的延伸。模塊設(shè)計人員能夠利用各種常用工具和計算器對電氣性能和物理屬性進(jìn)行建模，從而與客戶的系統(tǒng)設(shè)計人員無縫協(xié)作。這些模塊級模型可以導(dǎo)入到系統(tǒng)級模型中，以降低集成風(fēng)險，并幫助確保最終產(chǎn)品在下一個更高級別的裝配中無縫對接。這通常有助于首次通過成功。

預(yù)測分析用于優(yōu)化信號鏈，并在需要時定義新的單片微波集成電路（MMIC）性能要求。在大多數(shù)情況下，模塊和系統(tǒng)設(shè)計人員使用市售組件構(gòu)建信號鏈解決方案。ADI公司可以依賴大量元件及其底層知識產(chǎn)權(quán)（IP）。ADI可以在多個層面上利用這種IP。ADI擁有數(shù)千種芯片，采用各種封裝，但由于各種原因，無法提供芯片形式。ADI的集成解決方案事業(yè)部可以使用這些芯片，因此可以根據(jù)所采用的封裝技術(shù)幫助減小尺寸和性能。

ADI公司還可以篩選、修改或創(chuàng)建MMIC，以滿足先進(jìn)模塊的苛刻需求。雖然市售組件通常足以滿足信號鏈的需求，但只需稍微修改性能即可提高效率。由于ADI公司擁有底層IP，因此可以篩選芯片或修改元件性能以實(shí)現(xiàn)這些效率。因此，系統(tǒng)設(shè)計人員可以享受到更高效率的性能、附加功能或兩者兼而有之的競爭優(yōu)勢。

EM仿真工具用于對過渡和空腔進(jìn)行建模，以最大限度地減少插入損耗和不匹配。仿真還確保空腔不會促進(jìn)電磁模式。這些分析非常重要，因?yàn)榻M件被整合到模塊設(shè)計中。

機(jī)械設(shè)計人員定期利用ADI的實(shí)體模型和CAD圖紙來驗(yàn)證系統(tǒng)參數(shù)并確保正確擬合。熱模型被移植到系統(tǒng)模型中，以驗(yàn)證在極端工作條件下保持適當(dāng)結(jié)溫所需的傳導(dǎo)和對流冷卻方案。這些相互作用對于系統(tǒng)可靠性和MTBF性能至關(guān)重要。

ADI始終高度重視提供滿足最高可靠性水平的產(chǎn)品。為此，我們不僅在產(chǎn)品和工藝設(shè)計的所有領(lǐng)域，而且在制造過程中都納入了質(zhì)量和可靠性檢查。ADI擁有多個先進(jìn)的ISO9001和AS9100制造工廠，可滿足對高度集成、經(jīng)濟(jì)高效的芯片、電線和表面貼裝組件的需求。我們的制造和篩選標(biāo)準(zhǔn)符合 MIL-PRF-38534/5 和 MIL-STD-883。我們維護(hù)著用于組裝和測試的 100，000 級潔凈室和幾個專門用于測試和檢查空間級產(chǎn)品的 100 級工作區(qū)。

總之，了解客戶的系統(tǒng)使ADI能夠?qū)で筢槍ζ鋺?yīng)用量身定制的解決方案。ADI公司不斷推動技術(shù)前沿，使客戶能夠保持領(lǐng)先。ADI廣泛的元件和集成專業(yè)知識支持開發(fā)定制模塊，以滿足最具創(chuàng)新性的設(shè)計要求。定制MMIC的能力使ADI能夠優(yōu)化信號鏈，而不必使用最接近的器件。集成片上、封裝內(nèi)和LRU級，使ADI公司能夠同時滿足最具挑戰(zhàn)性的性能、SWaP和業(yè)務(wù)需求。由于ADI模塊中關(guān)鍵組件的知識產(chǎn)權(quán)，可確保為客戶提供前所未有的報廢管理和產(chǎn)品生命周期支持。

審核編輯：郭婷