28.07.2026 10:12
В Томске разработали компактный фазовращатель для 5G/6G.
В Томске разработали компактный фазовращатель для 5G/6G.
Ученые и инженеры Томского университета систем управления и радиоэлектроники создали компактный фазовращатель отражательного типа (RTPS) для антенн связи 5G/6G. Устройство отличается от аналогов небольшим размером, всего 0,1 x 0,21 длины волны на рабочей частоте, и сделано по обычной технологии печатных плат, без дорогих материалов и сложного производства.
Фазовращатель – это по сути «мозг» фазированной антенной решетки: множества мелких антенн, которые собирают радиоволны в один узкий луч, как прожектор. Он сдвигает фазу сигнала до 180 градусов за миллисекунды и без механики. Например, базовая станция может мгновенно скорректировать направление луча на смартфон человека, который идет по улице.
В основе разработки – направленный ответвитель с трансформацией импеданса на двойных экранированных связанных линиях. Он подключен к варакторам – диодам с управляемой емкостью, которые отражают сигнал и меняют его фазу. Такая конструкция позволяет увеличить фазовый сдвиг при том же варакторе и заодно уменьшить габариты элемента. Для управления нужно всего одно напряжение, а СВЧ-тракт и цепь управления гальванически развязаны – это решает проблему многолинейной настройки, характерную для аналогов.
По измерениям, вносимые потери устройства – 1,3±0,7 дБ, обратные потери – лучше 11 дБ. Фазовращатель работает в диапазоне 2,2–2,8 ГГц – это частый диапазон для мобильного интернета, Wi-Fi и Bluetooth. Технология подойдет для базовых станций, беспилотников и умных автомобилей.
Разработка вписывается в более широкую программу ТУСУР по отечественной СВЧ-электронике для связи. Вместе с «Решетневым» университет делает активную фазированную антенную решетку для космических аппаратов: серийное производство компонентов планируют запустить к 2028 году, опытные образцы бортовых антенн – к 2029. С НПК «ТЕСАРТ» в ТУСУР создали приемо-передающие модули для спутниковых АФАР – в перспективе они помогут объединить наземные и космические сети 5G/6G. Ранее вуз выпустил кремниевые чипы размером около 1x1,5 мм – цифровой аттенюатор и малошумящий усилитель, которые в будущем можно совместить с фазовращателем на одной микросхеме и снизить и энергопотребление, и цену производства.
По новой традиции, указываем коллег, причастных к разработке: Александр Сычев, Сергей Артищев, Наталья Рагимова, Евгений Шестериков. Полный материал можно изучить тут.
Подписывайтесь на Телекоммуналку
Ученые и инженеры Томского университета систем управления и радиоэлектроники создали компактный фазовращатель отражательного типа (RTPS) для антенн связи 5G/6G. Устройство отличается от аналогов небольшим размером, всего 0,1 x 0,21 длины волны на рабочей частоте, и сделано по обычной технологии печатных плат, без дорогих материалов и сложного производства.
Фазовращатель – это по сути «мозг» фазированной антенной решетки: множества мелких антенн, которые собирают радиоволны в один узкий луч, как прожектор. Он сдвигает фазу сигнала до 180 градусов за миллисекунды и без механики. Например, базовая станция может мгновенно скорректировать направление луча на смартфон человека, который идет по улице.
В основе разработки – направленный ответвитель с трансформацией импеданса на двойных экранированных связанных линиях. Он подключен к варакторам – диодам с управляемой емкостью, которые отражают сигнал и меняют его фазу. Такая конструкция позволяет увеличить фазовый сдвиг при том же варакторе и заодно уменьшить габариты элемента. Для управления нужно всего одно напряжение, а СВЧ-тракт и цепь управления гальванически развязаны – это решает проблему многолинейной настройки, характерную для аналогов.
По измерениям, вносимые потери устройства – 1,3±0,7 дБ, обратные потери – лучше 11 дБ. Фазовращатель работает в диапазоне 2,2–2,8 ГГц – это частый диапазон для мобильного интернета, Wi-Fi и Bluetooth. Технология подойдет для базовых станций, беспилотников и умных автомобилей.
Разработка вписывается в более широкую программу ТУСУР по отечественной СВЧ-электронике для связи. Вместе с «Решетневым» университет делает активную фазированную антенную решетку для космических аппаратов: серийное производство компонентов планируют запустить к 2028 году, опытные образцы бортовых антенн – к 2029. С НПК «ТЕСАРТ» в ТУСУР создали приемо-передающие модули для спутниковых АФАР – в перспективе они помогут объединить наземные и космические сети 5G/6G. Ранее вуз выпустил кремниевые чипы размером около 1x1,5 мм – цифровой аттенюатор и малошумящий усилитель, которые в будущем можно совместить с фазовращателем на одной микросхеме и снизить и энергопотребление, и цену производства.
По новой традиции, указываем коллег, причастных к разработке: Александр Сычев, Сергей Артищев, Наталья Рагимова, Евгений Шестериков. Полный материал можно изучить тут.
Подписывайтесь на Телекоммуналку