思想领导力
关闭详情
航空航天产品的新时代：耐辐射商用航空航天产品
近期的发展让越来越多的公司开始涉足航空产品领域，且比以往更有斩获。以前的航空产品市场完全是大型国防承包商和政府机构的天下，现在，随着越来越多的商业公司决定打破国家领土限制，进一步发展企业，这种局势开始发生转变。这种思考模式的转变也推动了航空产品的新发展，将对未来所有客户的航天器的尺寸和性能带来激动人心的巨大影响。
众多发展前景良好的商业公司斥巨资投资航空技术。随着公司开发新的火箭发射方法，发射成本已降至历史最低水平。高达10亿美元的投资将用于部署近地轨道(LEO)卫星群，以连接全球偏远地区的人们。其他增加互联网连接的方法包括采用高空无人飞行器(UAV)。这些方法需要采用集成度更高的产品来构建体积更小、更轻的平台，从而实现它们的目标。
明显可以看出，过去对航空产品创新的需求从未如此之高。ADI公司涉足航空领域已有相当长的时间，提供高质量、可靠的产品，可耐受破坏性的航空辐射。我们传统的航空产品系列业界知名，可以强化到100krad以上，非常适合严苛的轨道环境。
ADI公司以开发面向商业市场的新IC，让我们的客户能够设计体积更小、效率更高的产品而知名。但是，这些产品要转变为合格的航空产品，其过程不但复杂，且极为耗时。绝大多数新IC都是采用BiCOMS工艺构建，这让我们能够将最先进的双极工艺和CMOS工艺技术结合起来。但是，从耐辐射的角度来看，这些BiCOMS器件要求我们描述总电离辐射剂量(TID)和单粒子效应(SEE)，并缓解它们带来的影响。在我们需要更快地推出新产品时，这种要求会延长开发新产品的周期。
推动新产品开发的另一个因素是封装，因为许多新产品都采用了独特的封装设计，可以提高商用IC的性能。在有些情况下，当产品的性能与现有的非气密封装密切相关时，则无法将其从商用产品转化为航空产品。这可能包括与附加寄生效应相关的问题，它们要求开发全新的气密封装、花费高额成本重新开发封装后续调整，或者购买非常复杂的新测试系统和处理程序。无论问题是什么，我们提供的现有商业产品，这些产品过去因为用于调整的投资过大而无法转变为航空产品。
幸运的是，还有其他力量在起作用，让我们能够更快地开发更先进的产品。第一，LEO的总剂量辐射需求低于传统轨道，可接受满足30 krad到50 krad耐受度要求的产品。第二，航空环境支持使用塑料封装模块(PEM)，直到最近，这个观点一直受到EEE产品经理和工程师的公开鄙弃。这并不容易，但是如果处理得当且得到航空界的接受，这些开发将大幅提升航天器的性能，并减小其尺寸、重量和功耗(SWaP)。
生产高质量、高可靠性且满足航空要求的PEM对于我们能否联合取得成功至关重要。全球主要的航空机构一直以来都有关于PEM后加工的规范，以评定它们是否适用于航空领域。由于PEM工艺固有的风险和不确定性，包括批次可追溯性、辐射测试结果的有效性、测试程序的相关性，以及缺乏制造商担保和支持，航空界一直抵制使用PEM。进行测试不但成本高昂和费时，并且遗留有大量失败的风险，让设计人员不得不使用不同的部件重新设计、添加屏蔽，或采用其他会增加成本和重量的缓解技术。作为制造商，如果我们提供符合航空要求的PEM产品，则可以大幅降低这些风险。如果我们提供的产品是有库存的，那么它也可能会大幅改进生产计划。
为了满足这些需求，ADI公司将推出一系列新的商用航空产品。对于这方面，我们将根据客户采用的卫星数量，提供三种不同的信号流来满足客户的不同要求。最低信号流主要面向希望在航空领域采用大量卫星的商业航空客户，为他们提供特殊的辐射需求支持。中等信号流是一种经过优化的流，提供额外的辐射测试、筛选和批次质量评定。这些信号流能够满足大多数商用航空客户的需求。
高等信号流具备更高质量、可靠性筛选和质量评定，以及辐射特性和保证等特性。组合信号流包括适用于TID和SEE的辐射特性，以及适用于TID的批次质量评定。需要执行的工作非常广泛，这点从单价中就可以看出。即便如此，与现有的符合航空要求的产品相比，其性能优势，以及尺寸、重量和功耗的降低，再加上质量和辐射保证，它不但能够证明其成本是合理的，还能让未来的航天器总成本比以往更低，且性能更高。
我们充分认识到，并非每项任务都能采用PEM产品。所以，我们将继续开发类似的先进产品，以用于气密封装之中（之前提到的这些封装挑战经证实是可以管理的）。为了让我们将精力着重放在能够变革您未来的航天器的产品上，我们非常期待且感谢您的意见。请告知我们，ADI公司的哪些产品对您的航天器的SWaP和性能产生了重大影响。这可能包括小幅的减小，但在航天器或产品中得到广泛的使用（将许多功能和保护特性集成到只具备几个特性的单个组件中），因而产生了重大影响。我们未来的产品开发在很大程度上将会受到客户需求的驱动。
有关文中涉及产品的更多信息，请访问：analog.com/DAC。