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（一）項(xiàng)目背景 當(dāng)前以硅、砷化鎵為代表的第一和二代半導(dǎo)體接近其物理極限，以氮化鎵、碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體是當(dāng)前國際競爭熱點(diǎn)，也是我國發(fā)展自主核心半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、實(shí)現(xiàn)換道超車的難得機(jī)遇。氮化鎵（GaN）特別適合制作高頻、高效、高溫、高壓的大功率微波器件，是下一代通信、雷達(dá)、制導(dǎo)等電子裝備向更大功率、更高頻率、更小體積和抗惡劣環(huán)境（高溫抗輻照）方向發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。 目前氮化鎵基射頻器件已接近于商用，需解決從走出實(shí)驗(yàn)室到小量中試的最后“1 公里”，重點(diǎn)攻克其在可靠性工藝和量產(chǎn)穩(wěn)定性的瓶頸。 以氮化鎵、碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體是當(dāng)前國際競爭熱點(diǎn)，也是我國發(fā)展自主核心半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、實(shí)現(xiàn)換道超車的難得機(jī)遇。 半導(dǎo)體作為信息時(shí)代的“糧食”，將成為 5G 基建、特高壓、城際高鐵和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等“新基建”七大領(lǐng)域發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)。而氮化鎵為代表的寬禁帶半導(dǎo)體先進(jìn)電子器件，憑借其高效、高壓、高溫等優(yōu)勢，將在“新基建”中大放異彩，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)半導(dǎo)體器件的技術(shù)瓶頸，滿足更高性能器件要求。 （二）項(xiàng)目簡介 5G 要求更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，發(fā)射機(jī)的效率會(huì)出現(xiàn)指數(shù)級(jí)的下降。這種下降可以使用包絡(luò)跟蹤技術(shù)來修復(fù)，該技術(shù)已經(jīng)在較新的 4G/LTE 基站以及蜂窩電話中采用。基站中的包絡(luò)跟蹤需要高速，高功率和高電壓，這些只有使用 GaN 技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。諸如 GaN 助力運(yùn)營商和基站 OEM 等實(shí)現(xiàn)了 5Gsub-6-GHz 和 mmWave 大規(guī)模 MIMO 的目標(biāo)。 GaN 可以說為 5Gsub-6-GHz 大規(guī)模 MIMO 基站應(yīng)用提供了眾多優(yōu)勢：1、在 3.5GHz 及以上頻率下表現(xiàn)良好，對(duì)比其他產(chǎn)品優(yōu)勢明顯。2、GaN 的特性能轉(zhuǎn)化為高輸出功率，寬帶寬和高效率。采用 DohertyPA 配置的 GaN 在 100W 輸出功率下的平均效率達(dá)到 50%至 60%，明顯降低了發(fā)射功耗。3、在高頻和寬帶寬下的效率意味著大規(guī)模 MIMO 系統(tǒng)可以更緊湊。4、可在較高的工作溫度下可靠運(yùn)行，這意味著它可以使用更小的散熱器。 根據(jù) Strategy Analytics 的數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì) 5G 移動(dòng)連接將從 2019 年的 500 萬增長到 2023 年的近 6 億。所以需求還將不斷上漲。 根據(jù)Strategy Analytics的數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)5G移動(dòng)連接將從2019年的500萬增長到2023年的近6億。所以需求還將不斷上漲。 Efficient Power Conversion 的首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Alex Lidow 討論5G時(shí)也說道：“基站中的包絡(luò)跟蹤需要高速，高功率和高電壓，這些只有使用GaN技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。根據(jù)Yole Development公司發(fā)布的2018年度報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，隨著全球整體數(shù)據(jù)流量的激增，我國5G產(chǎn)業(yè)將迎來大規(guī)模的需求增長。預(yù)計(jì)到2022年，我國5G基站規(guī)模將達(dá)到千億市場，5G基站數(shù)量將達(dá)百萬個(gè)。所以未來氮化鎵基射頻器件是5G通信基站收發(fā)端的核心。 氮化鎵基射頻器件是華為和中興發(fā)展 5G 通信產(chǎn)業(yè)的核心器件，西安電子科技大學(xué)氮化鎵射頻器件研究團(tuán)隊(duì)自 2016 年起就與華為西安研究所、中興西安研究所等國內(nèi)主流5G通信公司協(xié)同攻關(guān)開展氮化鎵基射頻器件的研究，目前承擔(dān)的流片服務(wù)項(xiàng)目合計(jì)約 500 萬元。 2017 年，西安電子科技大學(xué)與西安市高新區(qū)、西電電氣集團(tuán)等聯(lián)合成立“陜西半導(dǎo)體先導(dǎo)技術(shù)中心”，中心致力于推動(dòng)陜西第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)以氮化鎵為代表的射頻器件、功率器件等加速產(chǎn)業(yè)化，2019 年團(tuán)隊(duì)向陜西半導(dǎo)體先導(dǎo)技術(shù)中心轉(zhuǎn)讓專利 35 項(xiàng)，作價(jià) 2000 萬元，雙方正在聯(lián)合推進(jìn)搭建第三代半導(dǎo)體中試平臺(tái)，平臺(tái)將會(huì)立足西安，服務(wù)全國，提升氮化鎵基射頻器件量產(chǎn)工藝可靠性，實(shí)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化。 （三）關(guān)鍵技術(shù) 本項(xiàng)目由西安電子科技大學(xué)作為技術(shù)攻關(guān)的主要單位，制定技術(shù)路線，保障國家重大科技專項(xiàng)“高效 GaN 微波功率器件及可靠性研究”和“5G 移動(dòng)通信 GaN 芯片可靠性機(jī)理研究”研究，與華為和中興聯(lián)合開展工程合作項(xiàng)目實(shí)施，加快解決器件工藝可靠性工程問題，重點(diǎn)開展氮化鎵微波功率與太赫茲器件工程技術(shù)研究，突破高性能低缺陷外延材料生長、高效率高可靠氮化鎵微波功率器件工藝技術(shù)等關(guān)鍵瓶頸問題，協(xié)助規(guī)模量產(chǎn)高效率 S-Ku 波段典型氮化鎵功率器件和模塊、5G 基站核心射頻模塊。

220mm×220mm×490mm，鋁環(huán)和磁鐵，鋁環(huán)能在管外，使封閉在管內(nèi)的磁鐵上下振動(dòng)。

無線通信技術(shù)VHF/UHF頻段基于OFDM技術(shù)的高速數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)   無線通信的突出問題：頻率資源嚴(yán)重不足 。   我國無管會(huì)允許在這一頻段進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，如地質(zhì)礦產(chǎn)、水利、能源、國家地震局、建設(shè)部、氣象局、軍隊(duì)等部門的專用無線通信系統(tǒng)。

1．隧道內(nèi)智能交通誘導(dǎo)標(biāo)志板用于車輛誘導(dǎo)控制，誘導(dǎo)車輛是否可以進(jìn)入隧道以及 關(guān)閉指示等，當(dāng)隧道或禁止通行時(shí)，分流指示燈誘導(dǎo)車輛從側(cè)道離開。正面顯示文字、 圖形：向前指示（綠色箭頭）、變道/事故指示（黃色箭頭）、禁止指示（紅色叉）等符 號(hào)及速度提示等內(nèi)容，反面顯示包括：向前指示燈（綠色）、禁止燈（紅色）等內(nèi)容。 如圖 1 2．隧道外情報(bào)板用于隧道口，情報(bào)板全屏由彩色模組和單色模組組成，彩色模組以 顯示交通圖標(biāo)或限速值,單色模組以顯示文字為主。有多種方法顯示主控機(jī)發(fā)送的文字 和圖案信息，每條有各自的標(biāo)號(hào)和顯示方式。如圖 2 交通信息可變情報(bào)板為智能型外場設(shè)備，具有顯示驅(qū)動(dòng)、控制功能。

1．融合光纖環(huán)網(wǎng)、電話調(diào)度網(wǎng)絡(luò)及CAN、485工業(yè)現(xiàn)場總線等多種通信手段，構(gòu)建了基于光纖環(huán)網(wǎng)和電話調(diào)度網(wǎng)的多網(wǎng)絡(luò)互為冗余的智能通信聯(lián)絡(luò)平臺(tái)。2．自主研發(fā)了基于環(huán)網(wǎng)鏈路的礦用低功耗本安型主、從站，用于連接程控調(diào)度電話網(wǎng)絡(luò)的RJ-11-TRX模塊。3．研制了基于CAN總線的長距離語音通信模塊。4．基于以太網(wǎng)絡(luò)TCP/IP協(xié)議，應(yīng)用Delphi開發(fā)研制了具有數(shù)字廣播、調(diào)度指揮、錄音報(bào)警及存儲(chǔ)等功能的通信主站上位機(jī)平臺(tái)。5．自主研發(fā)了本安型應(yīng)急LED顯示屏避險(xiǎn)逃生指引系統(tǒng)，與廣播系統(tǒng)配合形成直觀的聲光逃生避險(xiǎn)指引，并應(yīng)用于煤礦井下安全避險(xiǎn)。6．針對(duì)煤礦井下復(fù)雜突發(fā)災(zāi)難情況，預(yù)制災(zāi)變處理方案數(shù)據(jù)庫，研制基于礦井災(zāi)變應(yīng)急預(yù)案的一鍵智能逃生指引系統(tǒng)，快速指引不同地點(diǎn)、不同位置的人員進(jìn)行緊急安全撤離。

該成果通過無源高頻率射頻技術(shù)實(shí)時(shí)采集路段的車流量信息與車輛信息，現(xiàn)實(shí)了交通檢測探頭，通過交通控制中心與交通誘導(dǎo)顯示屏的通信，在沒有人員干預(yù)的情況下，交通控制中心通過對(duì)信息的采集與分析，對(duì)路段的車輛通行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，最終將處理結(jié)果通過顯示屏顯示出來，為駕駛?cè)藛T順利通行提供了引導(dǎo)。