HK‐MinCoDev
Miniaturizzazione di Dispositivi a Microonde in Guida d’Onda Co-planare basati su Materiali ad alta Costante Dielettrica

I materiali caratterizzati da un alto valore della costante dielettrica, vale a dire i materiali ad alto K, sono attualmente destinati ad applicazioni nei processi di produzione di semiconduttori. L’implementazione di dielettrici di gate ad alto K consente un’ulteriore miniaturizzazione dei componenti microelettronici. Anche i componenti passivi, come le linee di trasmissione a microonde, i filtri e i risonatori, possono trarre vantaggio dall’uso di materiali ad alto K in termini di miniaturizzazione.

In questo progetto, si intende sviluppare dispositivi passivi planari a microonde in configurazione CPW (Co-Planar Waveguide) adatti per applicazioni spaziali e avioniche, inclusi microsatelliti e sistemi aerei senza pilota (UAS). I dispositivi saranno progettati, fabbricati e caratterizzati per ottenere il miglior compromesso tra le prestazioni elettromagnetiche e SWaP-C (Size, Weight and Power Consumption). La tecnologia che proponiamo ci permette di sfruttare l’utilizzo di materiali ad alto K per ottenere la miniaturizzazione dei dispositivi a microonde. In questo caso, l’obiettivo è principalmente legato alla diminuzione attesa della dimensione planare, di circa un fattore di 2×, mantenendo le prestazioni elettriche.

Il punto di riferimento sono i requisiti suggeriti dalle aziende aerospaziali, in termini di prestazioni elettromagnetiche e dimensioni dei componenti. La necessità di miniaturizzare i dispositivi a microonde è già stata identificata in alcune importanti applicazioni e missioni spaziali, come le missioni Sentinel e la telemetria.

L’attività del progetto è focalizzata principalmente su applicazioni in banda C (4-8 GHz), in base a specifici input tecnologici e alle esigenze espresse dalle industrie del settore spaziale (Thales Alenia Space Italia, TAS-I), ovvero configurazioni di filtri planari (banda passa-basso e banda passa-basso), combinatori/splitter e condensatori, per ottenere un maggiore accoppiamento tra le linee. Inoltre, la deposizione selettiva di materiale ad alta costante dielettrica consente l’integrazione di condensatori sia per ridurre le dimensioni dei componenti sia per progettare filtri basati su di essi.