Проект: Радиотракты для высокоскоростных систем цифровых радиорелейных линий

Блоки радиотрактов, разработанные в рамках данного проекта, будут использованы для построения высокоскоростных цифровых радиорелейных линий (ВСС ЦРРЛ). Высокоскоростные системы цифровых радиорелейных линий применяются повсеместно для развития архитектуры связи. Потенциальными потребителями данного продукта являются как корпоративные клиенты, так и сотовые операторы, предоставляющие услуги связи абонентам. При помощи современных ВСС ЦРРЛ производства НПФ МИКРАН планируется осуществить постепенное импортозамещение на рынке оборудования цифровой радиорелейной связи.

Постоянно ужесточающиеся требования рынка к качеству связи и к скорости передачи информации заставляют производителей радиорелейных систем связи непрерывно совершенствовать параметры своего оборудования. Очевидно, что в обозримом будущем эта тенденция не просто сохранится, но и будет прогрессировать. Повышение скорости передачи информации при ограниченном частотном ресурсе заставляет производителей переходить к более высоким индексам модуляции (вплоть до 4096 QAM). Это в свою очередь существенно повышает требования к линейности радиотрактов и к снижению фазовых шумов генераторов гетеродинов. Разрабатываемые в данном проекте блоки радиотрактов для ВСС ЦРРЛ будут разработаны с применением самой современной доступной элементной базы высокой степени интеграции. Это позволит получить на выходе высокотехнологичный продукт, способный конкурировать по всем параметрам с зарубежными аналогами. При разработке блоков радиотрактов для ВСС ЦРРЛ будут применены следующие новые технические решения: 1. Современная схемотехника для построения радиотрактов ВСС ЦРРЛ, 2. Современная элементная база высокой степени интеграции, 3. Оригинальные топологические компоненты СВЧ на печатных платах, 4. Оригинальная конструкция и компоновка ППУ. Некоторые отдельные решения, которые будут применены в составе разрабатываемых блоков радиотрактов для ВСС ЦРРЛ, будут запатентованы.

Блоки радиотрактов, разработанные в рамках данного проекта, будут использованы для построения высокоскоростных цифровых радиорелейных линий (ВСС ЦРРЛ). Отдельная реализация блоков радиотракта не планируется. Рынок ВСС ЦРРЛ производства НПФ МИКРАН на 2023 год оценивается около 4 миллиардов рублей. На 2024 год планируется рост данного сегмента не менее 20%. Разработка новых ВСС ЦРРЛ с новыми блоками радиотрактов направлена на расширение данного сегмента рынка. Новая современная схемотехника блоков и модулей СВЧ для построения радиотрактов ВСС ЦРРЛ предполагает использование в своем составе самой современной элементной базы, доступной на рынке, для улучшения СВЧ параметров. Оптимизация конструкции элементов радиотракта направлена на улучшение массогабаритных параметров оборудования и уменьшения его себестоимости. Предполагается разработка блоков радиотрактов для работы ЦРРЛ в следующих частотных диапазонах: 7250 – 7550 ГГц, 7900 – 8400 ГГц, 10700 – 11700 ГГц, 12750−13250 ГГц, 14500−15350 ГГц, 17700 - 19700 ГГц, 21200 - 23600 ГГц. Полоса частот, занимаемая полезным сигналом: 28 МГц; 40 МГц; 56 МГц, 80 МГц, 112 МГц (с возможностью безобрывного переключения). Используемые виды модуляции: QPSK, 16QAM, 32QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM, 512QAM, 1024QAM, 2048QAM, 4096QAM (с возможностью безобрывного переключения). Пропускная способность радиоствола на одну несущую от 44,8 Мбит/с (для QPSK в полосе 28 МГц) до 985,6 Мбит/с (для 2048QAM в полосе 112 МГц) с возможностью переключения. Мощность передатчика: от 29 дБм (для QPSK) до 21 дБм (для 2048QAM) для диапазонов частот 7 и 8 ГГц; от 27 дБм (для QPSK) до 20 дБм (для 2048QAM) для диапазонов частот 11, 13, 15, 18 и 23 ГГц (с возможностью адаптивной перестройки). Адаптивная регулировка мощности передатчика глубиной не менее 20 дБ. Минимальный уровень сигнала (чувствительность) на входе приемника ППУ при BER=10-6: от −88,0 дБм (для QPSK в полосе 28 МГц) до -54 дБм (для 2048QAM в полосе 112 МГц) для диапазонов частот 7 и 8 ГГц; от −85,0 дБм (для QPSK в полосе 28 МГц) до -53 дБм (для 2048QAM в полосе 112 МГц) для диапазонов частот 11, 13, 15, 18 и 23 ГГц. Максимально допустимый уровень сигнала на входе приемника, при BER=10-6: от -14 дБм (для QPSK) до -20 дБм (для 2048QAM). Предельный уровень сигнала на входе приемника, не приводящий к выходу из строя, должен быть не менее 0 дБм. Остальные параметры будут уточнены в ходе разработки.

Необходимые системные расчеты будут выполнены в САПР AWR Design Environment и RxCalc. Расчеты топологических элементов СВЧ для использования на печатных платах радиотрактов ВСС ЦРРЛ будут выполнены в САПР AWR Design Environment. Расчеты волноводных элементов СВЧ и элементов СВЧ на объемных резонаторах для использования в составе радиотрактов ВСС ЦРРЛ будут выполнены в САПР CST STUDIO SUITE. 3D моделирование конструкции модулей СВЧ радиотрактов ВСС ЦРРЛ будут выполнены в САПР ACAD Inventor и SolidWorks. Тепловые расчеты будут выполнены в САПР SolidWorks. Трассировка печатных плат для радиотрактов ВСС ЦРРЛ будут выполнены в САПР Altium Designer.

Постоянно ужесточающиеся требования к оборудованию связи заставляют разработчиков искать новые пути для ее реализации. Эти улучшения приводят, как правило, к глубокой модернизации оборудования и затрагивают большое число компонентов. На данном этапе проектирования оборудования для поиска новых путей реализации будут затронуты следующие направления: 1. Уменьшение массогабаритных параметров оборудования, 2. Уменьшение себестоимости оборудования, 3. Увеличениестепениинтеграцииоборудования, 4. Разработка топологических элементов СВЧ уменьшенной площади для оптимизации компоновки печатных плат, 5. Улучшение параметров СВЧ компонентов, 6. Уменьшение влияния дестабилизирующих факторов на параметры СВЧ компонентов, 7. Уменьшение фазовых шумов генераторного оборудования для работы конверторов с сигналами, индекс модуляции которых может достигать QAM4096, 8. Оптимизация СВЧ параметров радиотрактов для работы с сигналами, индекс модуляции которых может достигать QAM4096, 9. Оптимизация конструкции для улучшения теплового режима работы оборудования.

Заявители имеют глубокий опыт работы в области проектирования и постановки на серийное производство оборудования ЦРРЛ в диапазонах частот от 4 до 96 ГГц в составе компании НПФ МИКРАН. Заявители обладают всеми необходимыми компетенциями для успешного выполнения заявляемого проекта. Шевляков М. Л. Главный специалист, начальник отдела СВЧ электроники департамента телекоммуникаций НПФ МИКРАН (ОСВЧЭ ДТК НПФ МИКРАН). Стаж работы по специальности 28 лет. Главный конструктор и основной ответственный исполнитель следующих изделий: 1. ППУ аппаратуры ЦРРЛ семейства МИК РЛ 4-15 P+ (иерархия внесистемная PDH) в диапазонах рабочих частот 4, 5, 6, 7, 8, 11, 13, 15 ГГц. ППУ аппаратуры ЦРРЛ семейства МИК РЛ 4-15 S (иерархия SDH) в диапазонах рабочих частот 4, 5, 6, 7, 8, 11, 13, 15 ГГц. 2. ППУ аппаратуры ЦРРЛ семейства МИК РЛ 18-40 P+ (иерархия внесистемная PDH) в диапазонах рабочих частот 18, 23, 25, 28, 36, 38, 40 ГГц. 3. ППУ аппаратуры ЦРРЛ семейства МИК GigE 40-95 (Гигабитный Ethernet) в диапазонах рабочих частот 43, 60, 75, 85, 95 ГГц. ППУ аппаратуры для мобильного комплекса связи РЕДУТ 2УС. 4. Антенно-фидерные устройства и опорно-поворотные устройства в диапазонах рабочих частот 18, 23, 25, 28, 36, 38, 40, 43, 60, 75, 85, 95 ГГц. Перечень статей, относящихся к данному проекту: СЕРИЯ ШИРОКОПОЛОСНЫХ ГИБРИДНЫХ ДВОЙНЫХ БАЛАНСНЫХ СМЕСИТЕЛЕЙ Авторы: Гюнтер В.Я., Карев Е.В., Кондратенко А.В., Шевляков М.Л., Штраух А.А. Научно-производственная фирма "Микран", г.Томск Опубликовано в сборнике трудов 15-ой Международной Крымской конференции “СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии” (КрыМиКо’2005). 12-16 Сентября, Севастополь, Крым, Украина. ЧАСТОТНЫЙ КВАДРАПЛЕКСЕР НА ПОДВЕШЕННОЙ ПОДЛОЖКЕ Авторы: Гюнтер В.Я., Кондратенко А.В., Шевляков М.Л. Научно-производственная фирма "Микран", г. Томск. Опубликовано в сборнике трудов 15-ой Международной Крымской конференции “СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии” (КрыМиКо’2005). 12-16 Сентября, Севастополь, Крым, Украина. ПРОЕКТИРОВНИЕ ПОЛОСНОПРОПУСКАЮЩИХ ФИЛЬТРОВ НА ОСНОВЕ ФАЗОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ Авторы: Кондратенко А.В., Шевляков М.Л., Научно-Производственная фирма «Микран», г. Томск. Опубликовано в сборнике трудов 16-ой Международной Крымской конференции “СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии” (КрыМиКо’2006). 11-15 Сентября, Севастополь, Крым, Украина. ОПЫТ РАЗРАБОТКИ ПОЛОСНО-ПРОПУСКАЮЩИХ ФИЛЬТРОВ ДЛЯ АППАРАТУРЫ СВЧ Авторы: М.Л. Шевляков, А.В. Кондратенко, Научно-производственная фирма "Микран", г. Томск Опубликовано в сборнике докладов 4-ой международной научно-практической конференции «электронные средства и системы управления. опыт инновационного развития» г.Томск, 31 октября - 3 ноября 2007г. топологической и конструктивной реализации. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МУЛЬТИПЛЕКСЕРОВ НА ОСНОВЕ ФАЗОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ Авторы: Кондратенко А.В., Шевляков М.Л., Миллер А.И., Научно-производственная фирма "Микран", г. Томск Опубликовано в сборнике трудов 17-ой Международной Крымской конференции “СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии” (КрыМиКо’ 2007). 10-15 Сентября, Севастополь, Крым, Украина. ДВАДЦАТИЧЕТЫРЕХКАНАЛЬНОЕ ЧАСТОТНО-РАЗДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО S- ДИАПАЗОНА Авторы: Кондратенко А.В., Миллер А.И., Шевляков М.Л. Научно-производственная фирма "Микран", г. Томск Опубликовано в сборнике трудов 18-ой Международной Крымской конференции “СВЧ-техника телекоммуникационные технологии” (КрыМиКо’2008). 8-12 Сентября, Севастополь, Крым, Украина. ДВАДЦАТИЧЕТЫРЕХКАНАЛЬНОЕ ЧАСТОТНО-РАЗДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Авторы: Кондратенко А.В., Миллер А.И., Сунгатуллин Э.Н., Шевляков М.Л. ЗАО "НПФ Микран", г. Томск Опубликовано в журнале « Техника и приборы СВЧ». -2008. -No2. -С.5-8. Перечень Ноу-Хау, относящихся к данному проекту: - Синтезатор частот для блока гетеродинов. Авторы: Шевляков М. Л., Тунгусов А. А. ЗАО "НПФ Микран", г. Томск - Частотный дуплексер КВЧ диапазона. Авторы: Шевляков М. Л. ЗАО "НПФ Микран", г. Томск - Однокристальные радиоконверторы приемника и передатчика КВЧ диапазона (system on a chip). Авторы: Шевляков М. Л., Кондратенко А. В. ЗАО "НПФ Микран", г. Томск - Технология адаптивности параметров аппаратуры МИК GigE. Авторы: Видякин И. А., Шехалев Д. В., Шевляков М. Л. ЗАО "НПФ Микран", г. Томск • Кабанов Денис Алексеевич Главный специалист. Стаж работы по специальности более 20 лет. Имеет большой опыт в трассировки СВЧ печатных плат для РРЛ предыдущего поколения. • Стрижев Владимир Васильевич Ведущий инженер. Стаж работы по специальности более 20 лет. Имеет большой опыт в трассировки СВЧ печатных плат для РРЛ предыдущего поколения.

Компания НПФ МИКРАН уже много лет прочно занимает лидирующие позиции среди отечественных производителей радиорелейного оборудования. Разработчики компании НПФ МИКРАН в своих продуктах закладывают различные оригинальные решения, такие как: более современная элементная база, более сложная современная схемотехника, более проработанная конструкция. Подобные решения приводят к появлению следующих конкурентных преимуществ: уменьшение себестоимости оборудования, увеличение надежности оборудования, улучшение рабочих параметров оборудования, расширение возможностей мониторинга состояния оборудования, расширение возможностей интерфейсов, увеличение пропускной способности каналов передачи информации. Радиорелейное оборудование, производимое НПФ МИКРАН, находится на уровне ведущих мировых производителей радиорелейного оборудования.