“我们正在组织精干力量,吃透这台交换机的硬件架构和软件逻辑,特别是其与无线接入部分的接口协议。”
“目标是未来能实现自主设计和生产适合我国国情和星火标准的移动交换机。目前主要工作是学习、逆向分析和进行简单的功能裁剪实验。”
“第三,也是目前最大的瓶颈——微型化手持终端的射频前端。”
说到这里,陈建军的语气变得严肃起来。
“按照您提出的‘便携’要求,我们希望最终的手持终端体积不能超过两个香烟盒大小,重量控制在1斤以内。”
“这就对射频前端——包括天线,低噪声放大器,混频器,功率放大器,滤波器等……提出了极高的要求。”
他指着实验台另一侧几个体积明显偏大,连接着许多外置仪器的原型机说:
“我们目前的原型机,体积和重量都远远超标。”
“最主要的问题是射频前端集成度低,性能不稳定,功耗大。信号接收灵敏度不够,容易受干扰。”
“发射功率效率低下,大部分能量变成热量,最头疼的是,在移动状态下,特别是靠近蜂窝边缘或建筑物遮挡时,信号衰减严重,经常脱网,也就是失去与基站的控制信道联系,导致无法发起或接收呼叫,切换也容易失败。”
林默认真地听着,不时在笔记本上记录着关键词。
当听到“脱网”和“微型化射频前端”这个核心瓶颈时,他陷入了短暂的沉思,手指无意识地在桌面上轻轻敲击着。
研究室里安静下来,只有仪器发出的轻微嗡鸣声。
所有人都知道,林所长正在思考,而他的想法,往往能带来意想不到的,突破性的解决方案。
大约过了两三分钟,林默抬起头,他看向陈建军,语气清晰地提出了一个方向:
“建军,关于微型化射频前端集成度和性能的问题,我有个想法,你们可以尝试一下,采用混合集成电路技术路线。”
他走到旁边的白板前,拿起笔,一边画示意图一边解释:
“我们现在用的多是分立元件焊接在pcb上,集成度低,寄生参数多,性能受布局和工艺影响大。”
“而纯单片集成电路,以我们目前的半导体工艺水平,还很难做出高性能的射频微波电路。”
“混合集成电路,可以作为一个很好的过渡和优化方案。”
林默的笔在白板上勾勒出结构,“它的核心思想是想选用一种高热导率、高频特性好,尺寸稳定的基板,比如陶瓷基板,或者采用经过特殊处理,高频损耗极小的多层pcb作为承载基板。”
接着,林默详细描述工艺流程:“在这个基板上,我们不是简单焊接分立元件。”
“而是采用薄膜或厚膜工艺,直接在基板上制作出微带线,电感、电容等无源元件可以做成薄膜形式,这样一来,精度高,稳定性好。”
“然后,再将那些无法集成、但性能关键的有源器件,比如经过特殊筛选和小型化封装的低噪声晶体管、功率晶体管等,通过金丝键丝或倒装焊等精密微组装技术,高密度地贴装到基板预设的焊盘位置上。”
“根据我的初步估计,新型方案体积可比传统pcb分立电路缩小50%-70%,并且拥有优异的高频性能,微带线设计精确,寄生参数小,电路工作频率可达Ghz级别,适合900mhz蜂窝频段。”
“同时陶瓷基板热膨胀系数匹配好,键合点强度高,耐震动,耐温度冲击稳定,拥有高稳定性。”
林默画完示意图,总结道:“采用混合集成电路技术,我们可以把整个射频前端,甚至部分控制逻辑,都集成在一块比邮票大不了多少的陶瓷基板上!”
“这能极大减小体积、重量,优化信号通路,减少干扰,提高整体性能和稳定性。”
“功耗问题也会因为电路优化和效率提升而得到缓解。”
陈建军听着林默的讲述,眼睛越来越亮,如同醍醐灌顶!
他是通信专家,电路设计同样是内行,立刻明白了这种技术路径的优越性和可行性。
虽然工艺上有挑战,需要精细的薄膜,厚膜加工和微组装设备,但思路完全正确,而且以红星厂目前的技术储备和加工能力,完全有可能逐步攻克!
“明白了,林所!”