Una tecnica di progetto di MMIC per applicazioni spaziali

The techniques used for the design of circuits for space applications are not different from those used for commercial applications. However the technology and the fabrication processes must be oriented to obtain an average life of the circuit and/or component higher than the expected service offered from the satellite. For these applications the Monolithic Microwave Integrated Circuit (MMIC) design techniques must satisfy requirements that include also specifications such as the reliability and the final production yield. In this paper a MMIC design technique, oriented to the optimisation of the production yields, is proposed. This method, based on a sensibility analysis, i.e. on the circuit behavior for value variations of passive elements from their nominal value, and on the contemporary determination of the production yields, allows to identify the circuit elements to obtain high production yield. Moreover it allows to perform an appropriate choose of the circuit topology. In particular this technique has been applied to design a MMIC to employ on a Synthetic Aper- ture Radar (SAR) in X band.

Nella progettazione di circuiti integrati monolitici a microonde (MMIC), da im- piegare in apparati satellitari, occorre conside- rare, oltre alle pure specifiche tecniche, anche altri parametri quali la riproducibilità, l'affidabilità e, soprattutto, la resa finale di pro- duzione. L'importanza di questo aspetto risulta evidente se si tiene conto che la quantità di cir- cuiti richiesti per applicazioni spaziali è di gran lunga inferiore a quelle richieste per applicazio- ni commerciali e che le tecnologie utilizzate sono normalmente costose. Nel presente lavoro si propone una tecnica di pro- getto di MMIC finalizzata all'ottimizzazione del- le rese di produzione, in particolare della Specification Yield, influenzata dalle tolleranze nella fabbricazione dei singoli componenti. La tecnica proposta, basata sull'analisi statistica di sensibilità, cioè sulla verifica del comporta- mento del circuito in conseguenza di variazioni dei valori dei componenti passivi dal loro valore nominale, e sul contemporaneo calcolo delle rese di produzione, consente di individuare i punti sen- sibili del circuito, sui quali agire per incrementa- re la resa di produzione totale, nonché permette di effettuare una opportuna scelta delle tipologie circuitali da adottare. A titolo di esempio, tale tecnica è stata applicata nel progetto di un MMIC da impiegare su un ra- dar ad apertura sintetica (SAR) in banda X.