ТАСС, 3 мая. Ученые Южного федерального университета (ЮФУ, Ростов-на-Дону, Таганрог) разработали переключатели для радиосистем и сетей 5G, которые превосходят по характеристикам зарубежные аналоги. Об этом сообщили во вторник в пресс-службе ЮФУ. 

Радиочастотные микроэлектромеханические (МЭМС) переключатели — это компактные устройства, которые имеют низкое энергопотребление и могут быть изготовлены с использованием микроэлектромеханических систем (МЭМС), как правило различных вариаций поверхностной технологии. Они действуют по принципу традиционных выключателей света в комнате, в которых при механическом воздействии на определенные области корпуса происходит размыкание или замыкание контактов, а тем самым и электрической цепи для передачи электрического сигнала через выключатель. Однако в случае радиочастотных микроэлектромеханических переключателей их механические компоненты находятся на микрометровом уровне. Сигнал, передаваемый через них, находится преимущественно в области сверхвысоких частот  – от 3 до 30 ГГц. Сегодня спрос на радиочастотные МЭМС-переключатели увеличивается в связи с растущими инвестициями в инфраструктуру телекоммуникационных сетей. 

"Результаты проекта позволят создать современную элементную базу для проектирования и развертывания мобильной сети радиосвязи, применимой в аэрокосмической, … телекоммуникационной и автоматизированной испытательной отраслях. На российском рынке подобных аналогов ранее не существовало", - говорится в пресс-релизе.  

В современных радиоустройствах радиочастотные МЭМС устройства должны иметь высокую изоляцию, низкие потери и перекрестные помехи, время переключения не должно превышать 1 мс, а управляющее напряжение – не более нескольких вольт. Технологии МЭМС позволяют не только придерживаться этой специфики, но и комбинировать различные функциональные возможности, что открывает интересные перспективы с точки зрения снижения аппаратной сложности.  

"Емкостные МЭМС переключатели более предпочтительны для многих приложений, в том числе радиосистем и сетей 5G. Особенностью данной разработки является использование в конструкции емкостных МЭМС переключателей дополнительного металлического электрода с плавающим потенциалом и тонкого диэлектрического слоя с высокой диэлектрического проницаемостью (TiO2). Данный подход к проектированию емкостных МЭМС переключателей позволяет увеличить отношение емкостей более, чем на порядок в замкнутом и разомкнутом состояниях по сравнению с классическими подходами к проектированию конструкций емкостных МЭМС переключателей", – приводит пресс-служба слова руководителя Дизайн-центра микроэлетроники ЮФУ Андрея Ковалева. 

Разработка ЮФУ значительно отличается от стандартной технологии изготовления твердотельных радиочастотных переключателей на основе PIN-диодов и FET-транзисторов на подложках GaAs. Результаты исследования позволяют создать современную электронную компонентную базу на основе радиочастотных МЭМС-технологий. Научный проект осуществлен в рамках госзадания по теме "Разработка и исследование методов и средств мониторинга, диагностики и прогнозирования состояния инженерных объектов на основе искусственного интеллекта".