В Самарском политехе создают автоматизированную систему измерения параметров СВЧ-материалов
Студенты и аспиранты Самарского политеха под руководством доцента кафедры «Радиотехнические устройства» Александра Нечаева разрабатывают устройство для проведения исследований электромагнитных параметров диэлектриков (полимеры, композитные материалы, керамика) и ферритов (соединений оксидов железа, никеля, кобальта и других элементов), обладающих требуемыми характеристиками в области сверхвысоких частот (СВЧ). Их ещё называют СВЧ-материалами, поскольку они обеспечивают стабильные электрические характеристики, низкие потери сигнала и высокую термостойкость, что критически важно для высокочастотной электроники. На реализацию проекта студенты получили грант в размере более 3,5 млн рублей от Фонда поддержки технологического предпринимательства Самарской области.
Печатные платы, элементы корпусов, сердечники из диэлектриков и ферритов – неотъемлемые элементы сверхвысокочастотной техники (систем высокоскоростной беспроводной связи, современного медицинского оборудования, систем радиолокации и навигации и т.д.). Такие СВЧ-материалы обладают достаточно высоким удельным электрическим сопротивлением, диэлектрической проницаемостью, мало зависимой от температуры, и другими уникальными электрофизическими характеристиками. От качества этих материалов напрямую зависит работоспособность сверхвысокочастотных систем.
Ранее политеховцы уже создали устройство, позволяющее исследовать свойства СВЧ-ферритов. Сейчас они разрабатывают улучшенную версию прибора с расширенным функционалом и высоким уровнем автоматизации. Это позволит повысить точность результатов и ускорить процесс измерений. В составе команды разработчиков – магистранты института автоматики и информационных технологий Егор Партолин, Никита Лощёнин, Марина Артюх, Владислав Калмыков, студенты инженерно-технологического факультета Анастасия Емельянова, Снежана Глухова, Денис Степанов, Валерия Камынина, Артём Равидович, аспиранты кафедры «Радиотехнические устройства» Ирина Тоскина, Алексей Шангин, Денис Савосин и Алексей Исаенко.
Разработчики занимаются созданием программного обеспечения (ПО) и аппаратной части усовершенствованного прибора. Они уже запатентовали шесть алгоритмов для автоматического расчёта параметров различных форм материалов (стержней, шайб, пластин). Студенты утверждают, что измерительный комплекс интуитивно понятен и удобен для всех – от опытных специалистов до сотрудников без профильного образования. Основа наукоёмкого программного продукта – законы электродинамики, радиотехники, точный математический расчёт, систем автоматического управления и др.
Также разработчики изготовили прототип нового резонатора, который объединяет несколько методов измерения материалов разных типов и форм. В настоящее время, чтобы измерить одну форму образца диэлектриков или ферритов требуется отдельный, соответствующий государственным стандартам, резонатор. В политеховский же прибор можно будет помещать материалы разных форм и размеров. «Мы унифицируем аппарат, - говорит студент-разработчик Егор Партолин. - В универсальном устройстве не нужно будет переподключать соединения измерительных модулей и производить долгую и сложную настройку оборудования для каждого диэлектрика или феррита. Специалисту будет достаточно поместить любой образец в резонатор и нажать кнопку – система автоматически подстроится под необходимую методику измерения и создаст отчёт в удобном для пользователя формате».
Разработкой уже заинтересовались несколько производств Самарской области и других регионов России. Это даёт разработчикам дополнительный стимул для выполнения проекта на высоком научном и технологическом уровне.
Фото пресс-службы Самарского политеха