ВСЯ ПРЕДСТАВЛЕННАЯ ИНФОРМАЦИЯ ТОЛЬКО ДЛЯ САМООБРАЗОВАНИЯ
Вы попали на портал посвященный микроэлектронным технологиям. Мы постараемся сделать все для того чтобы вы возвращались сюда вновь и вновь.
Этот портал создан для общения и обмена опытом между нами.
Обращаю внимание всех, у нас запрещено пытаться купить или продать любые устройства связанные со спецтехникой. Подобные письма будут игнорироваться. Все попытки использовать портал для продажи или покупки спец. техники или того, что может использоваться как спецтехника будут жестоко караться, мнение администрации обсуждению не подлежит. У нас тут кружок - Сделай сам, а не лоток на рынке.
Основная тематика - спец техника и ее техническая реализация в "железе".
Если вы хотите не просто тупо копировать чужие идеи, а научиться самим придумывать и воплощать на практике что-то свое, то этот портал для вас. Мы, всем нашим сообществом, готовы оказать посильную поддержку всем начинающим.
В АО «НИИЭТ» разработан Arduino-совместимый модуль
В АО «НИИЭТ» разработан Arduino-совместимый модуль Vostok UNO-VN035
В России существует ряд дизайн-центров, уже много лет разрабатывающих микроконтроллеры, которые могут с успехом применяться в различных задачах, включая бытовую и промышленную электронику. Однако до недавнего времени многие разработчики аппаратуры предпочитали зарубежные решения, и одной из основных причин этого была нехватка или недостаточная доступность средств разработки для отечественных микроконтроллеров, а также решений для обучения работе с ними. Эту ситуацию призвана переломить российская программно-аппаратная платформа быстрой разработки электронных устройств Vostok UNO-VN035 – элемент технологической платформы Vostok, разрабатываемой дизайн-центром «Восток». Пилотная партия изделий была выпущена на рынок в декабре прошлого года и уже разошлась по потребителям, сделавшим предзаказы, и оптовым покупателям. Также изделия из пилотной партии были применены в хакатоне по программированию контроллеров, организованном АО «НИИЭТ» при поддержке Кружкового движения НТИ в рамках II Воронежского фестиваля электроники, науки и робототехники.
Платформа Vostok UNO-VN035 pin-to-pin совместима с существующими платами расширения для платформы Arduino UNO. Модуль содержит 20 контактов цифрового ввода-вывода общего назначения, из которых 10 могут быть назначены для работы в альтернативных режимах таких, как выходы ШИМ (6 контактов) и входы АЦП (4 контакта). В основе модуля – 32-разрядный малогабаритный микроконтроллер 1921ВК035 от АО «НИИЭТ». Он основан на RISC-ядре с производительностью 125 DMIPS, поддерживает операции с плавающей запятой, снабжен флеш-памятью объемом 64 Кбайт, встроенным ОЗУ емкостью 16 Кбайт и интерфейсами CAN, UART, SPI и I2C.
Платформа Vostok UNO-VN035 подойдет как для изучения основ программирования микроконтроллеров и других образовательных задач, так и для прототипирования и отладки решений для встраиваемых систем. Рассказывает один из ее тестировщиков – преподаватель МГТУ имени Н. Э. Баумана Геннадий Круглов: «Мне была предоставлена плата Vostok UNO-VN035 с установленным RISC-микроконтроллером 1921ВК035. В качестве среды разработки были предоставлены на выбор Arduino IDE либо VSCode с модулем PlatformIO, однако я воспользовался собственной средой, сделанной мной на основе Eclipse с Embedded C++. При этом настроить ее под данный процессор оказалось совсем просто: было достаточно указать тип ядра. В данной среде мной был создан небольшой тестовый проект с нуля – мигание светодиода на регистрах».
«Должен отметить, – продолжает он, – что платформа обладает многофункциональными таймерами с массой настроек и возможностью генерации различных сигналов, что особенно полезно в индустриальных задачах управления оборудованием. Она хорошо подойдет, например, для устройств управления станками, 3D-принтерами, прочим технологическим оборудованием. Также я обратил внимание на некоторые отличия от STM32, которые в некоторых случаях позволяют сделать код более компактным и читаемым».
Пилотная партия модулей показала высокий интерес к платформе и уже продемонстрировала, что российские решения могут обладать конкурентоспособными характеристиками и функционалом. Помимо оптовых поставок, платформа выведена на розничный рынок через известный маркетплейс OZON.
«Росэлектроника» начала поставки камер для наблюде
«Росэлектроника» начала поставки камер для наблюдения в условиях плохой видимости
Холдинг «Росэлектроника» Госкорпорации Ростех начал поставки телевизионных камер для работы в условиях плохой видимости. Устройства могут использоваться в беспилотниках, пилотируемых авиационных аппаратах, а также наземных системах наблюдения. Новое высокочувствительное оборудование увеличивает дальность обзора в условиях плохой видимости в 2.5 раза, а при применении лазерной подсветки – до 20 км. Модульная конструкция устройства – запатентованное ноу-хау разработчиков. Конструкция камеры позволяет сократить количество шумовых помех и увеличить разрешающую и предельную обнаружительную способность прибора. Таким образом устройство способно с высокой точностью определять объекты в условиях, где человеческое зрение практически бессильно.
На сегодняшний день созданы модификации камеры с разным разрешением и спектральными диапазонами – ультрафиолетовым, видимым и инфракрасным.
Разработчик телекамер ЦНИИ «Электрон» (входит в «Росэлектронику») начал поставки новых устройств для российских и зарубежных заказчиков.
«Универсальная телевизионная камера создавалась как изделие с повышенными эксплуатационными характеристиками, такими как дальность обнаружения, устойчивость к экстремально низким температурам, способность к распознаванию объектов в условиях плохой видимости и сумерках. Устройство может применяться не только в составе современных беспилотных систем слежения и высокоточного видеонаблюдения, но также в астрономии, медицине и робототехнике», – рассказал генеральный директор ЦНИИ «Электрон» Алексей Вязников.
ЦНИИ «Электрон» – ведущее предприятие России по разработке и выпуску фотоэлектронных приборов, устройств и камер.
Почему Индии требуется квалифицированная рабочая сила для управления заводами по производству полупроводников, объясняет официальный представитель MeitY
Опубликовано 20 марта 2023 г.
Источник: circuit digest
Компании будут заниматься созданием квалифицированных кадров на местах, чтобы к 2027 году удовлетворить предполагаемую потребность в 10 000–13 000 кадровых ресурсов.
По словам анонимного правительственного чиновника из MeitY, в Индии на данный момент нет квалифицированной рабочей силы, которая могла бы управлять производственными установками полупроводников, и для удовлетворения требований отрасли к 2027 году потребуется 10 000–13 000 человеческих ресурсов.
Ученый из Министерства электроники и информационных технологий «Э» Прашант Кумар заявил СМИ во время панельной дискуссии, посвященной дню основания Совета по навыкам в секторе электроники, что, хотя в стране имеется огромное количество инженеров-конструкторов полупроводников, но для мониторинга и контроля заводов таланты приедут из-за рубежа. и тогда постепенно достаточные ресурсы будут доступны в стране. « Для производства полупроводников, кроме Strategic Works, SCL и т. д., у нас нет квалифицированной рабочей силы в Индии. Для производства полупроводников потребуется около 10 000–13 000 видов требований», — сказал он, цитируя отчет целевой группы .
Согласно эксклюзивному отчету PTI, Кумар далее добавил, что рабочая сила для управления фабрикой полупроводников (заводом по производству полупроводников) первоначально будет поступать извне, а затем компании будут заниматься созданием квалифицированных ресурсов на месте, чтобы удовлетворить предполагаемую потребность в 10 000–13 000 человек. кадровый резерв к 2027 году. В рамках программы Chips-to-Startup правительство стремится создать более 85 000 квалифицированных кадров к 2027 году и предоставить дорогостоящие современные инструменты EDA (Electronics Design Automation) для проектирования микросхем 120 организациям, включая колледжи. , стартапов и государственных учреждений, чтобы дать студентам практический опыт.
Говоря о талантах, во время взаимодействия с CircuitDigest К. Кришна Мурти, генеральный директор и президент Индийской ассоциации электроники и полупроводников (IESA), сказал, что начиная с 10-го стандарта начинающий инженер теперь думает только о том, чтобы иметь степень в области программного обеспечения и хочет работать в компаниях. как Google, Microsoft и другие мировые гиганты. Студенты, приходящие в основное электронное оборудование или что-либо, связанное с электричеством, становятся проблемой. Затем еще одной проблемой является качество преподавания этого основного предмета по электронике, что не очень хорошо в городах уровня 2 и уровня 3.
Ps: интересно что по этому поводу думают в Китае? А впрочем какая разница, высоко квалифицированные кадры не берутся из воздуха за пару лет, это их надо учить, мотивировать, собирать по всему миру + как то заинтересовать, нет в Индии конечно много народу, но это просто колоссальные цифры
В НИЯУ МИФИ прошла V Всероссийская конференция с международным участием «Терагерцевое и микроволновое излучение: генерация, детектирование и приложения ТЕРА-2023». Новейшие терагерцевые технологии уже сегодня играют важную роль в самых разных областях - от радиоастрономии до медицины, от сферы противодействия терроризму до систем связи 6G. По мере увеличения плотности информационных потоков именно терагерцевые технологии способны стать главным направлением развития техники передачи и обработки информации.
Такие технологии являются логическим продолжением развития радиотехники по мере освоения области всё более высоких частот. Терагерцевый диапазон (от 100 ГГц и выше) находится на стыке радиотехники и оптики, в силу чего генерация терагерцевого излучения, его распространение, взаимодействие с окружающей средой и, наконец, его детектирование имеет ряд особенностей, которые и являются предметом изучения ученых в России и за рубежом. У истоков этого научного направления стояли такие выдающиеся отечественные физики как Сергей Вавилов, Павел Черенков, Петр Лебедев и Александра Глаголева-Аркадьева.
В 2015 году в МГУ им. М.В. Ломоносова, где прошла первая российская конференция по этой тематике, был подписан меморандум о создании Международного терагерцевого консорциума, в который вошли более 130 институтов из 30 стран. С тех пор конференция «ТЕРА» стала важным научным событием, объединяющим российских и иностранных ученых. Соорганизаторами V конференции выступают НИЯУ МИФИ, РАН, НИЦ «Курчатовский институт» и МГУ им. М.В. Ломоносова.
Цель конференции – обсуждение актуальных теоретических и экспериментальных научных результатов в области технологий СВЧ и ТГц электромагнитных волн, организация экспертной площадки по обсуждению и формированию векторов развития в этой предметной области.
Открывая конференцию, ректор НИЯУ МИФИ Владимир Шевченко отметил, что это знаковое событие не случайно происходит в стенах ядерного университета. Исследования в области СВЧ и ТГц электромагнитных волн также являются для НИЯУ МИФИ приоритетными.
В настоящее время работы в сфере терагерцевых технологий (в том числе, в рамках программы «Приоритет 2030») в НИЯУ МИФИ ведут несколько научных групп. Кафедра «Физика микро- и наносистем» проводит исследования в области молекулярной спектроскопии и радиовидения (получения изображений в реальном времени в ТГц диапазоне). Центр радиофотоники и СВЧ-технологий и кафедра «Физика конденсированных сред» - в области материалов и устройств для генерации терагерцевого излучения (в частности, здесь ведутся роботы по оптимизации широкополосных терагерцевых излучателей на основе низкотемпературных полупроводников). Теоретики кафедры физики конденсированных сред разрабатывают новые принципы генерации терагерцевого излучения на основе ускорителей заряженных частиц высокой энергии.
«Уверен, что конференция даст новый импульс ученым и студентам НИЯУ МИФИ, и станет стимулом развития этих перспективных направлений – как в научном, так и в прикладном смысле», – сказал Владимир Шевченко.
Ректор НИЯУ МИФИ также особо отметил, что конференция стала первым большим научным мероприятием, которые проводится в новом Научно-лабораторном корпусе – здании, которое призвано стать центром научной жизни университета.
Сопредседатель конференции, член-корреспондент РАН, профессор физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова и руководитель группы терагерцевой оптоэлектроники и спектроскопии Александр Шкуринов зачитал приветствие участникам конференции от ректора МГУ Виктора Садовничего. Свои приветственные обращения в адрес участников конференции направили также президент НИЦ «Курчатовский институт» Михаил Ковальчук и первый вице-президент РАН Владислав Панченко.
Научную часть конференции открыли доклады директора Международного научно-образовательного центра «Фотоника» при Саратовском государственном университете Валерия Тучина «Терагерцовая биофотоника» и заведующего Лабораторией оптоэлектроники двумерных материалов МФТИ Дмитрия Свинцова «Сверхчувствительное терагерцовое детектирование на графеновых полевых транзисторах». Всего за четыре дня работы на конференции будет представлено около 100 докладов по различным направлениям терагерцевой науки.
«Росэлектроника» разработала сверхнадежные резонаторы для аппаратуры связи
Холдинг «Росэлектроника» Госкорпорации Ростех разработал миниатюрные резонаторы на поверхностных поперечных волнах (surface transverse waves – STW). Их отличает улучшенная температурная стабильность и расширенный диапазон частот. Изделия используются в радиоприемных устройствах и позволяют существенно повысить чувствительность, помехозащищенность и энергоэффективность аппаратуры.
Новая линейка STW-резонаторов, созданная Омским НИИ приборостроения (входит в «Росэлектронику»), используется в опорных генераторах радиоприемных устройств для повышения качества связи. Улучшение характеристик обеспечивается за счет расширения диапазона частот до 1000 МГц.
STW-резонаторы исполнены в герметичном корпусе размерами 3×3×1.2 мм из пьезоматериала с высокой температурной стабильностью. Это позволяет выпускать миниатюрные опорные генераторы, способные работать при температуре от –60 до 85 °С.
Генераторы на основе STW-резонаторов имеют высокую добротность, низкие шумы и меньшую потребляемую мощность, чем традиционные кварцевые генераторы.
«Новые миниатюрные STW-резонаторы – инициативная разработка Омского НИИ приборостроения. Эти компоненты станут основой для модернизации серийно выпускаемых на предприятии генераторов, что позволит улучшить их технические характеристики, обеспечить импортозамещение и, в конечном счете, технологическую независимость нашей продукции. С учетом складывающейся в настоящее время ситуации с поставками радиокомпонентов из-за рубежа мы готовы существенно нарастить выпуск генераторов на своих производственных мощностях», – рассказал генеральный директор ОНИИП Владимир Березовский.
STW-резонаторы и генераторы на их основе также широко используются в высокоточных системах навигации, беспроводных дистанционных датчиках, в том числе для химического и биологического анализа.
Омский НИИ приборостроения в составе Ростеха занимается разработкой и производством изделий электронно-компонентной базы и комплексов радиосвязи военного и гражданского назначения.
Терагерцовая связь может стать массовой после откр
Терагерцовая связь может стать массовой после открытия химиков МГУ
Учёные химического факультета и факультета наук о материалах МГУ обнаружили способность давно известного феррита кобальта взаимодействовать с высокочастотным терагерцовым электромагнитным излучением. В отличие от более дорогих и сложных в изготовлении современных материалов, использующихся для работы с высокочастотным излучением, феррит кобальта сильно магнитится, из-за чего спиновые токи в нем могут достигать рекордно высоких значений. Появилась возможность создать генераторы и детекторы терагерцового излучения для промышленного использования. Результаты работы опубликованы в журнале Materials Today.
Многие процессы в современном мире зависят от скорости передачи и обработки информации. Поэтому человечество стремится создавать многоядерные процессоры, суперкомпьютеры и т.д.
Существующие стандарты связи ограничены определённой частотой: чем она больше, тем больше информации за единицу времени возможно передать. Например, развивающаяся сейчас технология 6G позволит передавать информацию с частотой до 100 ГГц, что приблизительно в 20 раз сократит время её получения в сравнении со среднестатистическим домашним вайфаем.
Со временем человечеству необходимы будут устройства, способные функционировать и при более высоких частотах. Помимо короткого времени загрузки высококачественного видео «быстрая» связь необходима, например, в телемедицине, поскольку от оператора прибора, производящего медицинскую операцию, требуется точность движений скальпеля или лазера с минимальной задержкой сигнала.
«Для использования высокочастотных излучений требуются особые материалы, которые способны их сгенерировать и принять, – рассказал соавтор публикации Евгений Горбачёв, к.х.н., сотрудник химического факультета МГУ. – Именно в этой области мы сейчас и работаем».
Пригодные для эффективного взаимодействия с высокочастотным электромагнитным излучением материалы должны обладать способностью входить с ним в резонанс. Наиболее разумным способом преобразования излучения в аналитический сигнал, например, в электрический ток, считается механизм электронного резонанса в веществе. Поэтому крайне перспективно необходимо использовать материалы, где возможна высокая скорость вращения электронов. Определённые примеры таких веществ давно и хорошо изучены – это ферромагнетики и антиферромагнетики, магнитная структура которых обуславливает особые электронные свойства. Но первые детекторы высокочастотного излучения на их основе были сконструированы всего несколько лет назад.
Использование ферромагнетиков и антиферромагнетиков в промышленности сопряжено с необходимостью прикладывать внешнее магнитное поле, то есть надо найти сверхпроводящий магнит, погрузить его в жидкий гелий и подать большой ток. При этом все манипуляции должны совершаться при очень низких температурах, при этом магнит требуется ещё правильно расположить и направить в нужную сторону. «Использовать нечто подобное в каком-нибудь мобильном телефоне уж точно не получится», – отметил Евгений Горбачёв.
Ещё одна проблема антиферромагнетиков, которая обнаружилась в ходе исследований химиков МГУ, заключается в том, что ток, возбуждаемый в них, очень слабый, поскольку у них низкая магнитная восприимчивость – они плохо притягиваются даже к очень сильным магнитам.
«Изначально наша группа занималась магнитотвёрдыми материалами – например, теми, из которых делают магнитики на холодильник, магниты для моторов, среды для магнитной записи, а также антирадарные устройства. Они сохраняют направление и амплитуду магнитного поля, которое что-то притягивает или отталкивает, и которое может вступать в контакт с электромагнитными волнами. Мы подумали, что эти материалы можно как-то приспособить и для других, более инновационных целей, – пояснил Евгений Горбачёв. – Если материал – проводник, то он будет отражать излучение, поэтому нам необходимы диэлектрики – как раз наши различные ферриты, например, феррит кобальта, известный уже более семидесяти лет. Как раз они и представляют собой магнитотвёрдые материалы».
Именно феррит кобальта и был выбран исследователями в качестве простого материала, обладающего всеми необходимыми свойствами для пробы на роль взаимодействующего с высокочастотными излучениями. Хоть его синтез прост и банален, но про новую, обнаруженную химиками интересную физику феррита кобальта до их работы никто не знал. Математическая сложность уравнений, которые необходимо решить для описания физики магнитных материалов, напрямую зависит от количества магнитных подрешёток – и здесь феррит кобальта оказался проще родственных соединений, поскольку его структура может быть описана всего двумя частными уравнениями Ландау-Лифшица, а значит, имеет удобное количество решений. «Мы это сделали: написали на бумажке уравнения, по сложности приближенные к математическому анализу на младших курсах, решили его и получили интересную вещь: токи для ферримагнетиков должны быть на несколько порядков выше, чем у антиферромагнетиков, работы по которым сейчас публикуются в научных журналах Nature и Science. Но вопрос ещё и в величине частоты: она ведь тоже нужна большая. И тут пригодились знания в магнетизме: феррит кобальта при низких температурах магнитотвёрдый, поскольку колоссально увеличивается его магнитная анизотропия, влияющая на частоту электронного резонанса», – пояснил Евгений Горбачёв.
Учёные показали, что охлаждённый феррит кобальта способен резонансно поглощать частоты до 350 ГГц без приложения внешнего магнитного поля, что на сегодня стало рекордом. Также удалось экспериментально доказать наличие резонансных частот у этого вещества, причём резонанс этот именно электронный, то есть связанный с магнитной подсистемой. Однако такие свойства присущи не только ферриту кобальта: химики МГУ предложили целый класс материалов, которые могут практически использоваться в очень новой (“cutting edge”) области – терагерцовой спинтронике.
«Для нас эта работа стала неожиданным погружением в электронику и спинтронику. Это действительно важные вещи, и нам хотелось бы, чтобы они нашли скорейшее применение, но современная наука развивается на голову быстрее, чем производство, поэтому мы работаем на будущее: исследуем, анализируем, перебираем и описываем», – подытожил Мирослав Сошников, студент 3-го курса бакалавриата факультета наук о материалах МГУ, соавтор статьи.
Роскосмос впервые испытал электроракетный двигател
Роскосмос впервые испытал электроракетный двигатель на криптоне для проекта "Сфера"
3 марта 2023 г., AEX.RU – В интересах федерального проекта «Сфера» предприятия Госкорпорации «Роскосмос» — ОКБ «Факел» (входит в интегрированную структуру НПО Энергомаш) и ГНЦ «Центр Келдыша» — впервые испытали стационарный плазменный двигатель СПД-70М на криптоне. Об этом сообщает AVIA.RU со ссылкой на данные Роскосмоса.
Испытания двигателя прошли в ОКБ «Факел», показав его стабильную работу и надежные параметры запуска. Двигатель полностью соответствует требованиям для космических аппаратов проекта «Сфера».
Двигатель СПД-70М создан в ОКБ «Факел» и имеет мощность от 300 до 1200 Вт. В ГНЦ «Центр Келдыша» для него был разработан катод-компенсатор с эмиттером из пористого вольфрама, пропитанного соединениями бария.
Традиционно в качестве рабочего тела для плазменных двигателей используется ксенон. Но в последнее время его стоимость на рынке существенно выросла, что активизировало научные изыскания по применению более доступных рабочих тел. Одним из возможных вариантов может стать криптон, стоимость которого по разным оценкам в 5—10 раз меньше ксенона. При этом можно получить приемлемые параметры плазменных двигателей.
В декабре 2022 года Роскосмос начал научно-исследовательскую работу, одна из задач которой исследовать возможность использования в электроракетных двигателях альтернативных ксенону рабочих тел.
Федеральный проект «Сфера» включает орбитальные группировки связи (с космическими аппаратами «Ямал», «Экспресс», «Экспресс-РВ», «Скиф» и «Марафон») и орбитальные группировки дистанционного зондирования Земли (с космическими аппаратами оптико-электронного и радиолокационного наблюдения «Беркут» и «Смотр»).
Учёный ТГУ создаёт новый способ контроля качества полупроводников
Разработка приборов и технологий отечественной микроэлектроники входит в число приоритетных задач, стоящих перед российскими учёными. Сотрудник лаборатории детекторов синхротронного излучения Томского госуниверситета Александр Винник работает над созданием метода неразрушающего контроля пластин, которые используются в качестве основы для полупроводников. Новый подход с использованием ИК-излучения позволит существенно сократить финансовые затраты и время на исследование дефектов в структуре пластин. Проект разрабатывается при поддержке программы УМНИК Фонда содействия инновациям.
«В настоящее время для контроля качества подложки, на которую устанавливаются сенсоры, используется разрушающий метод – DSL-травление пластины, – поясняет научный сотрудник лаборатории детекторов синхротронного излучения ТГУ Александр Винник. – При этом применяются агрессивные химические реактивы, которые разрушают подложку. Вместе с тем метод травления является недостаточно надёжным инструментом для выявления дефектов структуры. Скорее, его можно назвать подтверждающим. То, что в одной пластине при травлении выявлены изъяны в определенной локации, не означает, что в другой пластине они будут расположены точно так же».
Чтобы обеспечить нужное качество исследования, Александр Винник разрабатывает новый способ контроля качества, используя для этого ИК-излучение. Результатом проекта станет прототип стенда и программно-аппаратного комплекса для автоматизированного контроля дефектности полупроводниковых пластин.
«Принцип работы здесь основан на измерении пространственного распределения интенсивности инфракрасного излучения ближнего диапазона, проходящего через исследуемый объект, – объясняет молодой учёный. – Это позволит бесконтактно выявлять объемные и поверхностные дефекты в полупроводниковых пластинах и структурах проводников. При анализе изображения нейронные сети помогут определять местоположение, размер и тип дефекта по всей площади исследуемого объекта. С помощью данного метода можно будет тестировать и готовую продукцию».
Потенциальными потребителями продукта являются производители монокристаллов и полупроводниковых пластин АО «Гиредмет» и ООО «Лассард», производитель интегральных схем АО «Микрон» и ряд других компаний, нацеленных на развитие отечественной микроэлектроники.
Для справки: Лаборатория детекторов синхротронного излучения ТГУ создана при поддержке гранта правительства РФ. На базе лаборатории реализуется масштабный проект «Разработка фундаментальных основ физики и технологии радиационностойких полупроводниковых структур и создание на их основе многоэлементных детекторов для обеспечения исследований и исследовательской инфраструктуры синхротронного центра 4+ поколения «СКИФ» и других «мегасайенс» проектов в РФ. Наличие ультрасовременного синхротрона позволит российским учёным проводить исследования нобелевского уровня.
Устройство излучает радиоволны, практически не пот
Устройство излучает радиоволны, практически не потребляя энергии
Rich Pell
Инженеры из Вашингтонского и Стэнфордского университетов сообщили, что ими разработан новый метод коммуникации, который при сверхнизких затратах энергии позволяет передавать информацию по беспроводной сети путем простого замыкания и размыкания переключателя, соединяющего резистор с антенной. Помимо энергии, необходимой для управления переключателем – в данном случае транзистора, потребляющего ничтожную мощность, – никакой другой энергии для передачи информации не требуется. Оборудование системы передачи данных аналогично оборудованию RFID-метки, которая обменивается информацией, отражая радиочастотные сигналы, однако наличие радиосигнала новой системе не требуется. По словам исследователей, система в сочетании с методами сбора энергии из окружающей среды может стать основой для создания всевозможных устройств передачи данных, включая крошечные датчики и имплантируемые медицинские устройства, работающих без использования батарей или других источников питания.
В простейшей форме обычного радиоустройства переключатель подключает и отключает источник сильного электрического сигнала – возможно, генератор синусоидальных волн частотой 2 МГц – к передающей антенне. Когда источник сигнала подключен, антенна излучает радиоволну, обозначающую «1». Когда ключ разомкнут, радиоволна отсутствует, что указывает на «0».
По словам разработчиков, их исследование показало, что источник сигнала с питанием не нужен. Вместо этого сигнал, подаваемый в антенну, заменяется случайным тепловым шумом, присутствующим во всех электропроводящих материалах из-за теплового движения электронов.
Это возможно без нарушения второго закона термодинамики, говорят исследователи, поскольку приемник в системе питается и работает подобно холодильнику. На приемной стороне электроны, несущие сигнал, эффективно охлаждаются усилителем, получающим энергию, подобно тому, как холодильник сохраняет холод внутри, непрерывно откачивая тепло.
Передатчик почти не потребляет энергии, но приемник рассеивает значительную мощность, достигающую 2 Вт. Это похоже на приемники в других системах связи со сверхмалым энергопотреблением. В них почти все потребление энергии приходится на базовую станцию, не имеющую ограничений по расходу энергии.
Система аналогична пассивному методу связи, основанному на обратном рассеянии. Отличие состоит в том, что в системе связи с обратным рассеянием помимо передатчика данных и приемника данных имеется третий компонент, генерирующий радиоволны. Переключение, выполняемое передатчиком данных, вызывает отражение этой радиоволны, которая затем улавливается приемником.
По словам исследователей, система с обратным рассеянием обладает такой же энергоэффективностью, как и новая устройство, но система с обратным рассеянием намного сложнее, поскольку необходим компонент, генерирующий сигнал. Однако скорость передачи данных у нового устройства ниже, а дальность действия меньше, чем у радиостанций с обратным рассеянием или обычных радиостанций.
Забегая вперед, говорят исследователи, одной из областей будущей работы должно стать улучшение скорости передачи данных и дальности действия системы, а также ее тестирование в таких приложениях, как имплантируемые устройства. Для имплантируемых устройств преимущество нового метода заключается в том, что нет необходимости подвергать пациента воздействию сильного внешнего радиосигнала, который может вызвать нагрев тканей.
Развитие этой идеи может дать основу новым формам связи, в которых можно модулировать сигналы других естественных источников, таких как тепловой шум от биологической ткани или иных электронных компонентов. Наконец, говорят исследователи, эта работа может привести к появлению новых логических связей между изучением тепла (термодинамика) и изучением коммуникации (теория информации) – областями, которые часто считаются имеющими много общего, но эта работа предполагает установление между ними некоторых более конкретных связей.
Весна пришла! У нас даже солнце после депрессивной зимы. Сейчас на форума подснежники полезут, всех глючить начнет, хороший повод поржать над ближним своим!
Главная страница
Новые книги
Статистика
Группы:
Сейчас на сайте
Всего: 49
Гостей: 47
Анонимных: 1
Пользователей: 1
Зарегистрированные:
