В ПИШ КАИ разработали устройство для подавления радиосигналов
Стартовый научный коллектив (СНК) Передовой инженерной школы КАИ представил результаты научно-исследовательского проекта по созданию модуля создания помех и подавления радиосигналов. Разработка выполнена в рамках программы по импортозамещению электронных компонентов и укреплению технологического суверенитета страны.
Проект охватил полный цикл разработки электронного устройства от формирования технического задания и выбора оптимальной элементной базы до проектирования печатных плат, разработки программного обеспечения, изготовления опытных образцов и проведения необходимых испытаний.
Ключевым элементом созданного устройства стал первый отечественный микроконтроллер 1-го уровня с ядром на открытой архитектуре RISC-V «MIK32 Амур» производства индустриального партнера ПИШ КАИ АО «Микрон» (входит в группу компаний «Элемент»).
Принцип работы устройства основан на повышении уровня шума на стороне приемника радиосигнала. Микроконтроллер выступает в качестве центрального управляющего элемента, координирующего работу всех подсистем модуля. В отличие от традиционных аппаратно-реализованных решений, использование микроконтроллера позволяет реализовать программно-определяемые режимы работы, адаптируемые к изменяющимся условиям радиоэлектронной обстановки и специфическим характеристикам целевых сигналов. Благодаря программируемой логике, устройство может гибко настраивать параметры генерируемых помех, включая частоту, мощность и длительность воздействия.
В ходе работы были созданы система управления на базе микроконтроллера с использованием встроенного цифро-аналогового преобразователя, сверхвысокочастотная усилительная часть с предварительным усилителем, специализированное программное обеспечение для генерации псевдослучайных сигналов, проект печатной платы с учетом всех технологических требований.
Процесс проектирования модуля подразумевает реализацию топологии единой печатной платы, на которой размещены система управления и сверхвысокочастотная (СВЧ) усилительная часть. Так как СВЧ блок имеет более жесткие ограничения при проектировании, его ограничения легли в основу требований к печатной плате. Итоговый проект печатной платы разработан в программе Delta Design.
Для проведения испытаний был создан прототип устройства, включающий в себя усилитель мощности с блоками предварительного усиления и цепями согласования, отладочный комплект микроконтроллера «MIK32 Амур», а также источник питания и анализатор спектра, подключенный через цепь аттенюаторов, обеспечивающих необходимый уровень сигнала на входе измерительного прибора.
«Разработка этого модуля – важный шаг к технологической независимости в сфере радиоэлектронных систем. Использование отечественного микроконтроллера «MIK32 Амур» позволило нам реализовать гибкую архитектуру с программно управляемыми режимами, чего сложно достичь в классических аппаратных решениях, – отметил руководитель СНК, ассистент кафедры конструирования и технологии производства электронных средств (КиТПЭС КНИТУ-КАИ) Рамиль Загидуллин. - Мы уделили особое внимание интеграции СВЧ компонентов и цифровой части на единой плате – это повышает надежность и снижает габариты устройства. Уже на этапе испытаний прототип показал высокую эффективность подавления сигналов в заданном диапазоне частот. В перспективе планируем довести модуль до серийного производства и адаптировать его под специфические задачи заказчиков из разных отраслей».
Практическое применение модуля охватывает широкий спектр задач в области радиоэлектронной борьбы и защиты информации. Устройство способно эффективно подавлять различные типы радиосигналов, адаптируясь к изменяющимся условиям радиоэлектронной обстановки.
Напомним, что 2022–2031 годы в Российской Федерации объявлены Десятилетием науки и технологий. Это было установлено Указом Президента Российской Федерации от 25.04.2022 г. №231.
Основные задачи проведения Десятилетия науки и технологий - это привлечение талантливой молодёжи в сферу исследований и разработок, содействие вовлечению исследователей и разработчиков в решение важнейших задач развития общества и страны и повышение доступности информации о достижениях и перспективах российской науки для граждан Российской Федерации.