Специалисты ТУСУРа разработали два новых типа устройств для разветвления сигналов в системах беспроводной связи. Об этом сообщает пресс-служба Российского научного фонда. Уточняется, что приборы компактнее существующих аналогов, практически не снижают мощность входящих сигналов и функционируют в более широком диапазоне частот. Благодаря этому они могут стать основой для мощных и малогабаритных усилителей, используемых в спутниковой связи и мобильном интернете.
Основу любой беспроводной связи составляют микроволновые схемы — устройства, управляющие передачей сигналов. Они выполняют различные задачи: усиливают, объединяют и преобразуют сигналы. Ключевой элемент таких схем — направленный ответвитель, который перенаправляет сигналы по разным каналам, подобно дорожной развязке, распределяющей поток транспорта. Традиционные реализации новейших поперечно-направленных ответвителей обладают существенными недостатками — они довольно крупные и работают в ограниченном частотном диапазоне, что сдерживает развитие высокоскоростных систем связи.
Томские исследователи предложили оригинальное решение, использовав в конструкции устройств материалы с высокой диэлектрической проницаемостью, такие как керамика. На эту основу нанесли тонкие проводящие линии. Нижняя линия в обоих вариантах исполнения осталась прямой, а верхняя — либо прямой, либо выполнена в виде плотной змейки, так называемого меандра. Оба типа функционально идентичны, и выбор между ними зависит от доступности материалов и экономической целесообразности. Главное преимущество новых ответвителей — их малые размеры, которые на 5–12% меньше, чем у других подобных устройств, что позволит миниатюризировать конечные приборы связи.
«На основе предложенных нами конструкций можно создавать новые схемы балансных усилителей мощности, а также малогабаритные фазовращатели отражательного типа с гальванически развязанными каналами СВЧ и управления для фазированных антенных решеток систем связи и радиолокации следующего поколения», — рассказывает руководитель проекта, доктор технических наук, профессор кафедры компьютерных систем ТУСУРа Александр Сычев.
Испытания подтвердили высокие характеристики разработки. Оба варианта ответвителей стабильно работают в частотном диапазоне, который в 1,5–2 раза шире, чем у аналогов, и обеспечивают равномерное деление мощности сигналов с минимальными потерями. Результаты экспериментов хорошо совпали с данными компьютерного моделирования, что доказывает точность примененных учеными теоретических расчетов и методов проектирования.
