Паспорт проекта 2013 года

Объектом исследования являются закономерности распределения электромагнитных полей и волн в многослойных диэлектриках, возбуждаемых резонансными отрезками одиночных и связанных замедляющих структур. В результате предполагается предложить аналитические и численные модели устройств и разработать подтверждающие теорию экспериментальные макеты миниатюрных радио- и микроволновых элементов, узлов и модулей (резонаторы, излучатели, линии задержки, фильтры, нагрузки, разветвители, корректоры АЧХ, нагреватели, датчики и т.д.).

Целью работы является исследование распространения замедленных электромагнитных полей и волн в многослойных диэлектриках, возбуждаемых резонансными отрезками одиночных и связанных электродинамических структур, обладающих большими коэффициентами замедления и высокой собственной добротностью для создания СВЧ элементов, узлов и модулей, обеспечивающих миниатюризацию радио- и микроволновых устройств различного функционального назначения.

Для достижения указанной цели необходимо решение следующих задач:

- разработка физических и математических моделей электродинамических структур с замедленными волнами, методов их расчета, анализа и синтеза;

- исследование возможностей создания электродинамических систем с преимущественным сосредоточением электрического и (или) магнитного полей или их разделением в заданной области и при заданном или близком к равномерному распределении;

- исследование возможностей реализации требуемых коэффициентов замедления и собственных добротностей для выбранных типов замедляющих структур при условии эффективного взаимодействия их полей с различными многослойными диэлектрическими средами;

- исследование возможностей обеспечения согласования условий распространения волн в замедляющих структурах и в прилегающих многослойных диэлектрических средах;

- исследование возможностей и особенностей применения разработанных миниатюрных элементов радио- и микроволновых устройств в различных отраслях промышленности, науки и техники.

Исследование планируется проводить с помощью математических аппаратов электродинамики и теории электромагнитного поля, теории электрических цепей и сигналов, численных методов и компьютерного моделирования, изготовленных экспериментальных макетов и устройств.

Указанные методы исследований соответствуют современному международному уровню и системному подходу к проводимым исследованиям.

К предполагаемым научным результатам, полученным при выполнении научного исследования, следует отнести аналитические соотношения, методики расчета и разработанные численные модели новых элементов и устройств радио- и микроволновой техники на основе многослойных диэлектриков, обладающих лучшими характеристиками и параметрами по сравнению с известными аналогами. Полученные научные результаты предполагается согласовывать с результатами, опубликованными в отечественной и зарубежной печати, а также подтвердить измерениями на изготовленных экспериментальных макетах.

Перспективные результаты исследований в рамках данного проекта могут найти заказчиков на ряде радиоэлектронных и медицинских предприятий и фирм – РНИИ космического приборостроения, ЗАО «Фазотрон-ВМЗ», РОНЦ им. Н.Н.Блохина, ОАО «Плутон», НИИ ДАР, Институт проблем управления РАН, ИРЭ РАН, ОАО НИИ «Полюс» им. М.Ф.Стельмаха, МНИРТИ, ЦНИРТИ им. А.И. Берга, МОНИКИ им. М.Ф.Владимирского и др.

Результаты исследования планируется реализовать при чтении лекционных курсов, проведении практических и лабораторных занятий, курсовом и дипломном проектировании по направлениям подготовки бакалавров и магистров «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», "Биотехнические системы и технологии" и специальности «Электронные приборы и устройства».

Данное научное исследование соответствует приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники в Российской Федерации: «Информационно-телекоммуникационные системы», «Индустрия наносистем и материалов», «Транспортные и космические системы»; приоритетным направлениям модернизации и технологического развития экономики России: «Создание интеллектуальных систем мониторинга и контроля состояния технически сложных объектов»; критическим технологиям: «Технологии создания электронной компонентной базы», «Технологии создания интеллектуальных систем навигации и управления», «Технологии создания и обработки композиционных и керамических материалов».

Предлагаемые аналитические соотношения, методики расчета и разработанные численные модели новых элементов и устройств радио- и микроволновой техники на основе многослойных диэлектриков, могут быть реализованы в существующем виде или модифицированы по согласованию с конкретными заказчиками. На разработанные компьютерные модели и конструкции устройств предполагается получение правоустанавливающих документов, которые также могут быть в дальнейшем реализованы в виде патентов и лицензий.