欧盟寻求建立掌握太空主权的功率 GaN 供应链

行家说消息   欧盟已委托一个项目开发用于空间的氮化镓 (GaN) 功率器件的独立供应链。

耗资 240 万欧元的 SAGAN 项目针对未来卫星平台和有效载荷的电力系统 (EPS)。这是轨道数据中心等项目的关键技术。

“目前，欧洲没有能力为太空生产 GaN 晶体管，除非大部分供应链依赖外部国家，这绝不是理所当然的。SAGAN 将为适用于空间应用的 GaN 晶体管建立一个独立的供应链（设计、制造、加工和资格测试），”项目规范说。

欧洲航天局 (ESA) 正在提议“欧洲 EEE 空间组件主权”倡议，以便本周在该机构部长级理事会上获得欧洲空间部长的批准。

ESA 工程师 Václav Valenta 说：“尽管 GaN 具有明显的优势，但演示和测试确实是扩大采用的关键。” “任务经理倾向于选择久经考验的技术，因为他们首先需要可靠性。因此，对 GaN 技术进行严格的实地评估和测试对于了解其潜力和局限性以及找到使技术在可靠性裕度方面符合空间要求的解决方案至关重要。这将最终导致 GaN 技术在太空中的主流应用。”

然而，ESA 确实有一个基于 GaN 技术的高压和高开关速度 DC-DC 转换器正在评估中。

ESA 的工作计划已经成功完成，展示了使用硅 CMOS 兼容生产线制造 GaN HEMT“常开”器件技术以实现低成本应用，已经展示了抗辐射性能，并且初步的内部 ESA 演示在 10MHz 开关下工作它说，频率已显示出可喜的结果。这大大高于商业 GaN 设计所达到的 1 至 2MHz。

近年来，有几个项目将 Gan 用于射频而不是电源。

ESA 位于荷兰的 ESTEC 技术中心最近负责监督基于 GaN 的大功率放大器单片微波集成电路 (MMIC) 的寿命测试。

这些器件由位于德国乌尔姆的射频专家 United Monolithic Semiconductors (UMS) 制造，是西班牙 SENER 通过 ESA 的 PACIS3 合作项目开发的双固态功率放大器设计的基础。

该放大器将在将于 2023-4 年发射的一对下一代 Hisdesat 电信卫星上运行。法国的 OMMIC 还生产用于太空的射频 GaN 器件

2008 年，ESA 发起了其 GaN 可靠性增强和技术转让计划 (GREAT2)，汇集了领先的研究机构和制造业，建立了一个独立的欧洲供应链，为空间通信系统制造高质量的 GaN 器件。这导致UMS和OMMIC成为供应商。

在美国，EPC 与 Heico Electronic Technologies Group 旗下的 VPT 成立了空间 GaN 功率合资企业。VPT 为 ESA、BAE Systems 和 Thales 提供 DC-DC 转换器和 EMI 滤波器。

然而，一家重要的欧洲 GaN 供应商 Nexperia 由一家被认为与中国政府有联系的公司拥有，因此可能被排除在欧洲供应链之外。

闻泰科技的这一所有权导致安世半导体以国家安全为由，对英国政府对 Newport Wafer Fab 及其在威尔士的 GaN 功率代工厂的收购提出了挑战。政府目前正在鼓励达成协议。

另一家欧洲供应商意法半导体也在法国和意大利的晶圆厂开发硅基氮化镓 HEMT 功率和射频技术，但并未针对太空应用。