Инновационные устройства для связи нового поколения
Специалисты разработали два принципиально новых типа приборов для распределения сигналов в беспроводных сетях. Эти устройства отличаются компактными размерами, минимальным ослаблением мощности входящих сигналов и расширенным частотным диапазоном. Благодаря таким характеристикам разработки станут основой для эффективных миниатюрных усилителей в спутниковых системах и сетях мобильного интернета. Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ).
Сердце беспроводных систем
Микроволновые схемы — ключевые элементы систем связи, управляющие передачей сигналов. Они выполняют усиление, объединение потоков данных и преобразование частот. Важнейший компонент таких схем — направленный ответвитель, распределяющий сигналы по каналам подобно дорожной развязке.
Эволюция ответвителей
Классический ответвитель содержит четыре порта на двух связанных проводящих линиях. При подаче сигнала энергия передается на два выходных порта, оставляя четвертый неактивным. Современные поперечно-направленные модели пока обладают крупными габаритами и ограниченным частотным диапазоном, что стимулирует поиск новых решений.
Новаторские решения ТУСУР
Ученые Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники представили две оригинальные конструкции поперечно-направленных ответвителей. В основе устройств — материалы с высокой диэлектрической проницаемостью (включая керамику), замедляющие электромагнитные волны. На них нанесены проводящие линии: нижняя всегда прямая, верхняя — прямая или змеевидная (меандр). Оба варианта функционально равноценны, а выбор зависит от доступности материалов и экономических факторов.
Преимущества разработки
Новые ответвители на 5–12% компактнее аналогов, что открывает путь к миниатюризации телекоммуникационного оборудования. Тестирование подтвердило их стабильную работу в частотном диапазоне, в 1,5–2 раза превышающем показатели существующих устройств, с равным распределением мощности и минимальными потерями. Результаты экспериментов полностью совпали с данными компьютерного моделирования, доказав точность расчетов.
Перспективы внедрения
«Наши разработки позволяют создавать балансные усилители мощности и миниатюрные фазовращатели для антенных решеток систем связи и радиолокации нового поколения», — отмечает руководитель проекта, профессор Александр Сычев, доктор технических наук ТУСУР. Работа ведется при поддержке гранта РНФ и открывает перспективы для технологического рывка в телекоммуникационной сфере.
Источник: indicator.ru
