Идет набор

    Проект: Разработка системы контроля импульсных СВЧ-генераторов с повышенной выходной мощностью

    Аннотация проекта:
    Представленный проект направлен на разработку системы контроля импульсных СВЧ-генераторов субмикросекундной длительности с выходной средней мощностью не менее 500 Вт и обеспечивающей контроль заданной формы и импульсной мощности по каждому радио импульсу. Задачи проекта: 1. Разработка согласованной нагрузки для прямоугольного волновода, обеспечивающей КСВН не более 1,1 при уровне средней мощности генератора не менее 500 Вт. 2. Создание системы отвода тепловой энергии, обеспечивающей работу согласованной нагрузки в диапазоне температур от минус 50°С до плюс 60°С. 3. Разработка способа оценки формы и мощности каждого радиоимпульса СВЧ-генератора субмикросекундного диапазона. 4. Разработка устройства управления системой и цифровой системы управления, реализующей способ оценки формы и мощности каждого радио импульса. Ожидаемые результаты: Вывод на рынок радиоизмерительного оборудования системы контроля импульсных СВЧ-генераторов с повышенной выходной мощностью, обеспечивающей: Диапазон рабочих частот: 8,15...12,05 ГГц. Уровень средней мощности измеряемого СВЧ-генератора: не менее 500 Вт. Уровень импульсной мощности: не менее 1,2 кВт. Длительность радиоимпульса: не менее 50 нс. Форма контролируемых импульсов: произвольная (контролируется энергия и мощность каждого импульса). Диапазон рабочих температур: минус 50°С ... плюс 60°С. Возможные потребители продукта: АО «Купол», АО «Плутон», АО «Восход - КРЛЗ», АО «Башкирское производственное объединение «Прогресс», АО НПП «МАГРАТЕП», АО «НПП Исток», АО НПП «Торий», АО «НПП Салют».
    Партнер проекта:

    ФГАОУ ВО ТУСУР

    ТУСУР – признанный лидер в сфере подготовки квалифицированных кадров для высокотехнологичных отраслей экономики, аэрокосмического и оборонного комплексов страны, внедряющий инновационные образовательные и исследовательские программы, прикладные разработки новой техники, аппаратуры и систем управления. Университет уверенно держит первенство в реализации программ инновационного развития. Выпускники ТУСУРа составляют кадровую основу многих предприятий как в России, так и за рубежом.

    Вакансии:
    КонструкторИнженер-программистИнженер
    Классификация работы:
    ОКР
    Направление исследований и разработок:
    Н4. Новые приборы и интеллектуальные производственные технологии

    Конечный продукт

    Система контроля импульсных СВЧ-генераторов с повышенной выходной мощностью Диапазон рабочих частот: 8,15...12,05 ГГц. Уровень средней мощности СВЧ-генератора: не менее 500 Вт. Уровень импульсной мощности: не менее 1,2 кВт. Длительность радиоимпульса: не менее 50 нс. Форма контролируемых импульсов: произвольная (контролируется энергия и мощность каждого импульса). Диапазон рабочих температур: минус 50°С ... плюс 60°С.

    Актуальность и востребованность

    Представленный проект направлен на решение задачи производственного контроля мощных бортовых СВЧ-генераторов для высоконадежных систем однократного применения, в первую очередь Х и К (Кu) диапазона, обеспечивающей анализ каждого генерируемого импульса: оценивается каждый импульс по мощности и форме. Разрабатываемый продукт востребован на отечественных предприятиях ВПК, занятых производством изделий, включающих в себя мощные бортовые СВЧ-генераторы. Использование разрабатываемой системы на производстве направлено на повышение надежности выпускаемых изделий. Возможные потребители продукта: АО «Купол», АО «Плутон», АО «Восход - КРЛЗ», АО «Башкирское производственное объединение «Прогресс», АО НПП «МАГРАТЕП», АО «НПП Исток», АО НПП «Торий», АО «НПП Салют».

    Предмет разработки/исследования

    Система контроля импульсных СВЧ-генераторов с повышенной выходной мощностью Диапазон рабочих частот: 8,15...12,05 ГГц. Уровень средней мощности СВЧ-генератора: не менее 500 Вт. Уровень импульсной мощности: не менее 1,2 кВт. Длительность радиоимпульса: не менее 50 нс. Форма контролируемых импульсов: произвольная (контролируется энергия и мощность каждого импульса). Диапазон рабочих температур: минус 50°С ... плюс 60°С.

    Способы и методы реализации проекта

    Разработка согласованной нагрузки для прямоугольного волновода, обеспечивающей КСВН не более 1,1 при уровне средней мощности генератора не менее 500 Вт будет решена путем использования предложенного авторами способа создания объемных поглощающих элементов на основе углеродных нано- и микро- порошков выполненных по комбинированной субтрактивной и аддитивной технологии. Задачи электромагнитного моделирования будут решены при помощи современных САПР для электродинамического проектирования. Создание системы отвода тепловой энергии, обеспечивающей работу согласованной нагрузки в диапазоне температур от минус 50°С до плюс 60°С будет реализовано за счет предложенного авторами проекта способа иммерсионного охлаждения с применением разработанной жидкости на основе полиметилсилоксана и СВЧ-керамики, обеспечивающей заданные электродинамические характеристики и теплоемкость, достаточную для обеспечения отвода тепловой мощности не менее 500 Вт при температуре окружающей среды до 60°С. Задача разработки способа оценки формы и мощности каждого радиоимпульса СВЧ-генератора субмикросекундного диапазона будет решена путем создания быстродействующей системы аналого-цифрового преобразования или в аналоговом виде на основе быстродействующих аналоговых компараторов. Разработка устройства управления системой и цифровой системы управления, реализующей способ оценки формы и мощности каждого радио импульса будет решена при помощи известных методов объектно-ориентированного программирования и синтеза конечных цифровых автоматов.

    Новизна предлагаемых в проекте решений

    Предложен новый авторский способ создания объемных широкополосных поглощающих элементов на основе углеродных нано- и микро- порошков выполненных по комбинированной субтрактивной и аддитивной технологии, обеспечивающей сравнительно низки уровень КСВН (не более 1,1) при повышенном уровне рассеиваемой тепловой мощности. Будет использован новый способ иммерсионного охлаждения с применением разработанной жидкости на основе полиметилсилоксана и СВЧ-керамики, обеспечивающей заданные электродинамические характеристики и теплоемкость.

    Задел по тематике проекта

    Разработан способ создания объемных широкополосных поглощающих элементов на основе углеродных нано- и микро- порошков выполненных по комбинированной субтрактивной и аддитивной технологии, обеспечивающей сравнительно низки уровень КСВН (не более 1,1) при повышенном уровне рассеиваемой тепловой мощности. Создан новый способ иммерсионного охлаждения с применением разработанной жидкости на основе полиметилсилоксана и СВЧ-керамики, обеспечивающей заданные электродинамические характеристики и теплоемкость. Разработаны программы управления для СВЧ-нагрузок с изменяемым уровнем КСВН и фазой. Разработаны макеты мощных импульсных СВЧ-генераторов.

    Конкурентные преимущества создаваемого продукта

    1. Отечественная разработка с повышенным уровнем локализации (90%). 2. Стационарное устройство, обеспечивающие полный контроль и функцию технологической тренировки за одно подключение. 3. Единственная система, объединяющая в себе импульсный СВЧ-ваттметр проходящей мощности, согласованную нагрузку с рассеиваемой мощностью не менее 500 Вт, и позволяющая контролировать каждый радиоимпульс по заданной маске или уровню импульсной мощности / энергии каждого импульса.

    Календарный план

    1 этап:
    Разработка согласованной нагрузки для прямоугольного волновода, обеспечивающей КСВН не более 1,1 при уровне средней мощности генератора не менее 500 Вт.
    Продолжительность:
    3 месяца
    Работы, выполняемые на этапе:
    Разработка согласованной нагрузки для прямоугольного волновода, обеспечивающей КСВН не более 1,1 при уровне средней мощности генератора не менее 500 Вт.
    Результаты выполнения этапа:
    Согласованная нагрузка для прямоугольного волновода, обеспечивающая КСВН не более 1,1 при уровне средней мощности генератора не менее 500 Вт.
    2 этап:
    Создание системы отвода тепловой энергии, обеспечивающей работу согласованной нагрузки в диапазоне температур от минус 50°С до плюс 60°С.
    Продолжительность:
    6 месяцев
    Работы, выполняемые на этапе:
    Создание системы отвода тепловой энергии, обеспечивающей работу согласованной нагрузки в диапазоне температур от минус 50°С до плюс 60°С.
    Результаты выполнения этапа:
    Система отвода тепловой энергии, обеспечивающая работу согласованной нагрузки в диапазоне температур от минус 50°С до плюс 60°С.
    3 этап:
    Разработка способа оценки формы и мощности каждого радиоимпульса СВЧ-генератора субмикросекундного диапазона.
    Продолжительность:
    6 месяцев
    Работы, выполняемые на этапе:
    Разработка способа оценки формы и мощности каждого радиоимпульса СВЧ-генератора субмикросекундного диапазона.
    Результаты выполнения этапа:
    Модуль оценки формы и мощности каждого радиоимпульса СВЧ-генератора субмикросекундного диапазона.
    4 этап:
    Разработка устройства управления системой и цифровой системы управления, реализующей способ оценки формы и мощности каждого радио импульса.
    Продолжительность:
    6 месяцев
    Работы, выполняемые на этапе:
    Разработка устройства управления системой и цифровой системы управления, реализующей способ оценки формы и мощности каждого радио импульса.
    Результаты выполнения этапа:
    Устройство управления системой и цифровой системы управления, реализующей способ оценки формы и мощности каждого радио импульса.

    Команда проекта

    Руководитель проекта

    Убайчин Антон Викторович

    Инженерно-технический персонал

    • Куратор проекта

      Абдирасул Тилекбек

      Должность: Аспирант

      Опыт и квалификация: Разработчик радиоэлектронной аппаратуры

    • Куратор проекта

      Щегляков Артем Владимирович

      Должность: Аспирант

      Опыт и квалификация: Разработчик программно-аппаратных комплексов

    Вакансии для обучающихся

    Идет набор

    Конструктор

    1. Знание принципов теплообмена. 2. Базовые навыки конструирования РЭА.

    Идет набор

    Инженер-программист

    1. Базовые знания Pyton, C++.

    Набор завершен

    Инженер

    1. Навыки СВЧ-моделирования пассивных устройств в САПР . 2. Знание принципов распространения радиоволн и работы пассивных СВЧ-устройств.