編者按
種花家，即“中華家”的諧音。春和景明，萬物生發(fā)，一年一度的“春天的盛會”如約而至；此時此刻，種花家的8500萬江蘇兒女正沿著中國式現(xiàn)代化的康莊大道闊步前行。新華日報·交匯點新聞策劃推出《種花家的“江江”和“蘇蘇”們》系列報道，將視角對準不同年齡段、不同領域內(nèi)的優(yōu)秀江蘇兒女，這些“江江”“蘇蘇”們初心如炬、銳意進取，他們的奮斗之路與追夢之旅，也必將激勵著更多“江江”“蘇蘇”向著新目標，奮楫再出發(fā)！
為星地通信牽線搭橋，傾聽衛(wèi)星與地球之間的“呢喃低語”，張君直就是這樣一位星地通信“引路人”。在中國電科第五十五研究所（以下簡稱55所），新華日報·交匯點記者看到，從實驗室到生產(chǎn)車間，研究人員忙得熱火朝天，一臺臺儀器在技術人員的操作中成為賦能蒼穹的利器。作為55所的一名高級工程師，他身負射頻微系統(tǒng)領域技術帶頭人重任，曾負責海洋二號等衛(wèi)星頻綜分機的研制交付工作。
為科學信仰沖鋒陷陣
張君直拿起一枚氮化鎵功放芯片告訴記者，這枚僅6平方毫米的芯片，卻是載荷系統(tǒng)發(fā)射電路的關鍵核心元器件。作為宇宙信號的“傳聲筒”，這些芯片主要用于發(fā)射星載的數(shù)據(jù)，同時接收地面發(fā)射的信號，為星地通訊搭起“高速路”，從而完成星地之間的通信。目前，該芯片已批量應用于問天、夢天實驗艙等航天重器。
飛向太空的星載芯片，在過去的數(shù)十年間，實現(xiàn)了“脫胎換骨”。張君直和團隊為了讓星地通信更安全通暢，攻克了一個個技術高地。體積、成本、功耗……他們?yōu)榭茖W信仰沖鋒陷陣，擊倒一只只“攔路虎”。
把不可能變成可能
早在2010年時，他就參與研制了某海洋衛(wèi)星的載荷芯片品種。但傳統(tǒng)組件的設計方式尺寸達到一個計算機主機大小，給衛(wèi)星載荷平臺帶來了沉重負擔。如果在減少系統(tǒng)尺寸的同時，還降低功耗，這可能嗎？張君直和團隊硬是把不可能變成了可能。
“現(xiàn)代裝備的要求就像智能手機，不但要求具備很多復雜功能，還要輕薄、價格較低！”張君直和團隊創(chuàng)新采用射頻微系統(tǒng)技術，用晶圓級的制造平臺批量研制芯片。他解釋，射頻微系統(tǒng)技術采用微納集成工藝，可大幅減少傳統(tǒng)射頻系統(tǒng)的尺寸、重量、功耗和成本。針對當前星載應用，采用射頻微系統(tǒng)技術研制的射頻模組在體積重量方面可以有數(shù)量級的減少，體積較之前縮小到十分之一，在批產(chǎn)成本方面也有大幅降低。
當前，星載平臺對載荷體積和功耗成本具有嚴苛要求。張君直和團隊借助硅基異構集成技術具備的顯著體積重量和批產(chǎn)制造優(yōu)勢，充分發(fā)揮硅基封裝高導熱的優(yōu)勢，讓零件體積重量減少60%以上。目前，團隊研制的多款微型模組已經(jīng)開始配套多個星載項目。
“以往的器件就類似蓋平房，而現(xiàn)在可以蓋高層樓房，占地面積不變，但功能集成變得更為強大，這就是芯片堆疊?！泵鎸π酒询B、圓片堆疊、晶圓級三維測試等難題，所內(nèi)核心芯片團隊和模組研制團隊以及硅基異構集成團隊展開針對新一代機載超寬帶收發(fā)微模組的深度攻關，并在極短時間內(nèi)攻克難題，目前已經(jīng)配套整機進行小批量驗證。
在星地之間架起通信橋梁
愈挫愈勇，遇強則強，張君直和團隊發(fā)起一輪又一輪科技沖鋒?；厥?022年，從問天、夢天到天舟、神舟，從夸父探日到高分、遙感，中國空間站建造、系列衛(wèi)星發(fā)射都有55所用“芯”護航。55所依托在第一、二、三代半導體領域形成的自主完整的技術體系和產(chǎn)品鏈，發(fā)揮核心芯片技術優(yōu)勢，參與保障了神舟系列飛船、天舟貨運飛船、天宮空間站等在內(nèi)的各大載人航天工程項目，筑牢“大國重器”基石。
面向未來，張君直信心十足，他將繼續(xù)帶領團隊搶抓第三代半導體發(fā)展機遇，把第三代的功率器件高可靠、高密度地集成到收發(fā)模組中，在星地之間架起一座座通信橋梁。
“航天強國，筑夢有我。作為航天科技工作者，我將繼續(xù)開展核心芯片領域前沿技術攻關，服務國家重大戰(zhàn)略?！睆埦闭f。
策劃 潘青松 杜雪艷
采寫 程曉琳 張宣
視頻 張琦
包裝 陶蓉 王子杰 朱丹清
