Сотрудники кафедры телевидения и управления ТУСУРа (заведующий кафедрой Тальгат Газизов и ассистент кафедры Антон Белоусов) предложили переосмысление традиционной реализации модальных фильтров (МФ) в сторону их исполнения в виде кабелей, в которых требования к «длине» итогового устройства будут мягче ввиду его гибкости. 

«Впервые задатки текущей идеи возникли около 10 лет назад в коллективе НИЛ «БЭМС РЭС» ТУСУРа. Суть заключалась в использовании типовых силовых кабелей с сильной электромагнитной связью между проводниками, помимо их основного назначения, для защиты от кондуктивных помех. Однако наличие пассивных проводников в таких кабелях увеличивает общую массу изделия (что часто неприемлемо: например, в космических аппаратах, подводных лодках или при массовом производстве). Это подтолкнуло нас к работе по усовершенствованию МФ», – отмечает Антон Белоусов. 

Непрерывно растущая сложность современной радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) приводит к обострению проблемы обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) критичных систем. Одновременно с этим растут требования к защите аппаратуры от кондуктивных (распространяющихся непосредственно по проводникам) помеховых сигналов малой длительности или, другими словами, сверхкоротких импульсов (СКИ), воздействие которых может привести к различным негативным последствиям в работе РЭА. 

К устройствам, которые способны защитить РЭА от СКИ, предъявляются высокие требования: наряду с высокими характеристиками практика требует простоты реализации, малой массы и дешевизны устройств защиты. Большие перспективы в решении этой проблемы – у модальных фильтров. Они традиционно исполняются в виде печатных плат различной сложности и размеров. 

Решение, которое предлагают в ТУСУРе, предполагает использование для защиты РЭА от СКИ способ трассировки круглых проводников, включающий трассировку центрального опорного проводника в круглом диэлектрическом слое, по краям которого симметрично располагаются два других проводника: активный и пассивный. Вся структура помещена во внешний диэлектрический слой, а длина проводников выбрана так, что её произведение на модуль разности погонных задержек мод – не меньше суммы длительностей фронта, плоской вершины и спада импульса, подающегося между активным и опорным проводниками. При этом внешний диэлектрический слой выполнен круглым, а пассивный проводник – полым. Это позволило почти в пять раз уменьшить массу по сравнению со сплошным проводником, сохранив при этом разложение помехового импульса на последовательность импульсов меньшей амплитуды. 

По словам Антона Белоусова, изобретение, сделанное в рамках выполнения проекта «Моделирование распространения сверхкоротких импульсов в многопроводных линиях передачи для решения задач проектирования радиоэлектронной аппаратуры с учётом электромагнитной совместимости» в рамках гранта РФФИ № 19-37-51017 Научное наставничество, может быть использовано для уменьшения массы таких МФ и обеспечения ЭМС бортовой аппаратуры космических аппаратов. 

«Сфера применения таких технических решений распространяется практически на все возможные отрасли, где так или иначе используются кабели (силовые, для передачи информации либо специализированные). А с учётом того, что высокочастотные системы передачи или измерительные приборы с использованием различных кабелей стали стандартным элементом почти в каждой лаборатории исследований и разработок, использование дополнительной защиты в них зачастую весьма актуально», – отмечает разработчик. 

В настоящий момент в НИЛ «БЭМС РЭС» и ФИЭМС ТУСУРа прорабатывается технологический процесс изготовления подобных конфигураций с полым пассивным проводником. По словам разработчиков, до осени 2021 года планируется изготовить и измерить макет с применением подобного технического решения. 

Похожие новости

  • 01/04/2021

    В Томске прошли первые испытания навигатора для дронов, ищущих полезные ископаемые

     Специалисты Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) успешно провели первые испытания системы навигации для беспилотных летательных аппаратов, которая позволит создавать дроны для поиска полезных ископаемых, в частности, алмазов и железной руды.
    465
  • 27/04/2021

    В ТГУ придумали, как за 2 часа рассчитать процессы в двигателе ракеты

    ​Аспирант физико-технического факультета Томского государственного университета Александр Кирюшкин совместно с профессором кафедры математической физики ФТФ ТГУ Леонидом Миньковым усовершенствовал алгоритм расчета внутрикамерных процессов в ракетных двигателях, существенно увеличив его точность и сократив время работы до 2-х часов.
    431
  • 16/01/2020

    Радиотехники ТУСУРа приступают к реализации проекта при поддержке НТУ «Сириус» и РФФИ

    ​Проект по радиотехнике под руководством заведующего кафедрой телевидения и управления ТУСУРа Тальгата Газизова вошёл в число победителей конкурса грантов РФФИ «Научное наставничество», который проводился впервые.
    800
  • 01/04/2021

    3D-печать, нейросети и наноматериалы для «Новой медицины»

    ​Нейросети, 3D-печать имплантатов, доставка лекарств с помощью наноматериалов – об этом вы узнаете в заключительной, третьей части обзора уникальных исследований и технологий университетов Проекта 5-100 по направлению «Новая медицина».
    485
  • 15/04/2021

    Гиперзвуковые двигатели на полимерах: новая ступень развития авиации

    Аспирант физико-технического факультета ТГУ Надежда Скибина при поддержке РФФИ проводит исследование процессов, протекающих при работе прямоточного воздушно-реактивного двигателя со сверхзвуковым течением окислителя в камере сгорания.
    654
  • 17/01/2020

    Учёные ТУСУРа – победители конкурса инициативных проектов РФФИ

    ​Учёные кафедры физики Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники вошли в число победителей конкурса инициативных проектов Российского фонда фундаментальных исследований. Проекты учёных ТУСУРа победили в направлении «Фундаментальные основы инженерных наук» конкурса.
    761
  • 07/05/2019

    Томская студентка разрабатывает аппарат для постоперационного лечения рака

    ​Студентка Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР), участница программы УМНИК Алена Анищенко разрабатывает устройство для нагрева тканезамещающих имплантатов, использующихся в лечении злокачественных новообразований.
    1239
  • 26/10/2020

    Проекты наноспутников для эксперимента на МКС создадут школьники на «Космическом уроке» в Томске

    ​27 октября в 11:30 по московскому времени в «Кванториуме» в Томске (пр. Ленина, 26) пройдет 14-й «Космический урок». Его участниками станут ученики 8–11-х классов из Томска, Омска и Королева, а также воспитанники программы «Космоквантум» детских технопарков «Кванториум».
    637
  • 27/11/2018

    RoboCup ускорил развитие образовательной робототехники в России

    Участие россиян в соревнованиях RoboCup способствует продвижению отечественных разработок в сфере образовательной робототехники, сообщается на сайте Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) со ссылкой на выступление специалиста вуза Евгения Шандарова на форуме "Когнитивная робототехника".
    2410
  • 11/03/2021

    Эксперты предлагают новые разработки для развития фотоники

     Более 30 проектов по развитию фотоники предложили к реализации участники стратегической сессии в Пермском государственном национальном исследовательском университете (ПГНИУ). Завершилось проведение стратегической сессии «Стратегическое развитие консорциума и Центра компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) по направлению сквозной технологии Фотоника на 2021-2024 годы», организованной Центром компетенций по сквозной технологии НТИ «Фотоника» ПГНИУ совместно с Пермской научно-производственной приборостроительной компанией.
    413