Победители конференции имени Е.В. Арменского, часть 1
Недавно завершилась ежегодная межвузовская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов имени Е.В. Арменского. Работа шла в семи основных секциях, пять из которых традиционно наши, миэмовские – ИКТ, электроника, информационная безопасность, математика и компьютерное моделирование, цифровые инновации в экономике. Еще в двух секциях были представлены инновации в дизайне и проекты школьников.
Сегодня наш рассказ – о проектах, победивших в секции «Электроника» (№ 3).
Диплом 1 степени - Кузнецов Александр Дмитриевич (бакалавр 4 курса), Бердников Сергей Дмитриевич (бакалавр 3 курса), Иконникова Дарья Михайловна (бакалавр 4 курса)
Тема: Исследование основных характеристик и параметров меандровой антенны на гибкой подложке
Научный руководитель: профессор департамента электронной инженерии МИЭМ НИУ ВШЭ, д.т.н., Андрей Елизаров
Мы расспросили о проекте одного из его участников, Александра Кузнецова.
Расскажите, пожалуйста, в чем суть проекта? Каковы проблематика и решение?
Наш проект касается исследования зависимости основных характеристик дипольной меандровой антенны (таких, как частотный диапазон и направленность) от значения параметров её топологии.
Проблема состояла в том, что малейшее изменение любого из параметров может вызвать сильное отклонение характеристик антенны от планируемых, что было слабо исследовано. Посредством моделирования с пошаговым изменением параметров мы выявили данные зависимости и обосновали их с физической точки зрения.
В чем это может выражаться с практической точки зрения?
Прежде всего мы заинтересованы в создании и производстве антенн, параметры которых задаются требуемой частотой, а топология выводится из полученных нами зависимостей. У нас уже есть ряд образцов для различных применений, которые в настоящий момент мы тестируем.
Как идет работа в вашей команде? Нагрузку распределяете равномерно?
У нас слаженная команда. Так, я в основном сосредоточен на моделировании и теории в целом, а также на оформлении документации, Бердников Сергей - на практической реализации и подборе материалов, Иконникова Дарья - на особенностях интегрирования полученной антенны в системы, а все результаты работ контролируются и обсуждаются с нашими руководителями (Андрей Андреевич Скуридин и Андрей Альбертович Елизаров). Учитывая, что каждое из данных направлений достаточно трудоёмкое, я считаю, что нагрузка распределена примерно поровну.
Как давно вы занимаетесь этим проектом?
Непосредственно решение описанных выше проблем мы занимаемся только с начала учебного года. Однако работа с данной архитектурой идёт уже второй год (результаты первого года работы были представлены на конференции), но, боюсь, что наша прошлогодняя команда ушла, а потому из неё в этом году помимо руководителей остался только я. Тем не менее, Дарья занималась смежной с нашим проектом тематикой ещё в прошлом году.
Поделитесь Вашими впечатлениями о конференции
Особенно радует, что конференция развивается, что она становится всё более похожей по организации и составу на крупные конференции в данной области.
В этом году особенной конференцию сделал её удалённый формат. И хотя это привело к отсутствию некоторых характерных для подобных мероприятий моментов (например, внеаудиторное личное общение с другими участниками), с точки зрения организации всё было проведено на высоком уровне.
Тяжело было работать над проектом в онлайн-формате?
Онлайн вызывал трудности в некоторых аспектах: общение всей командой (не всем удобно собраться в одно и то же время), практическая реализация и её совмещение с учёбой (всё же расписание собственных занятий сильно влияло на планы), но эти трудности не стали критическими.
Диплом 1 степени – Макаров Иван Ильич, Феоктистова Мария Юрьевна, Заруднева Анастасия Андреевна, магистранты 2 курса МИЭМ НИУ ВШЭ
Тема: Исследование интегральных оптических линий задержки на основе нитрида кремния
Научный руководитель: ведущий научный сотрудник научно-учебной лаборатории квантовой наноэлектроники, д.ф.-м.н., профессор Базовой кафедрой квантовой оптики и телекоммуникаций ЗАО "Сконтел" НИУ ВШЭ Чулкова Галина Меркурьевна
Рассказывает Иван Макаров, студент 2 курса магистратуры ОП «Материалы. Приборы. Нанотехнологии».
О работе
Современный мир невозможно представить без систем связи. Если раньше они использовались (в первую очередь) для связи между людьми, то теперь спектр их применения неуклонно расширяется - мы работаем удалённо, получаем доступ ко всевозможным информационным ресурсам, используем различные умные системы (умный дом, город итп), развивается телемедицина. Поэтому требования к системам телекоммуникаций постоянно растут, чем и обусловлена необходимость их доработок и оптимизации.
Суть нашей работы заключается в оптимизации характеристик специальных управляющих устройств на основе линий задержки, которые применяются в телекоммуникационных системах (конкретнее - в антеннах), в частности в системах 5G. Сами линии задержки представляют собой, по сути, дорожку (полоску) на плате, длина которой позволяет увеличивать время, за которое сигнал доходит из точки А в точку Б.
Целями исследования являются уменьшение потерь, искажений в сигнале, вносимые линиями задержки, в сочетании с уменьшением занимаемой ими площади на чипе.
Как нам стала интересна такая тема? Все авторы работы учились на ОП ИТСС, потому тема интегральных устройств и телекоммуникаций в целом кажется нам весьма интересной и очень актуальной, особенно в нынешнее время.
Результаты наших исследований могут применяться при проектировании/разработке управляющих блоков для фазированных антенны решёток в телекоммуникационных системах (например, 5G).
Исследование было комплексным - был проведён анализ литературы и теоретически источников, чтобы определить основные принципы работы таких устройств и параметры, от которых зависят их характеристики. Проведена аналитическая оценка примерных характеристик образцов, удовлетворяющих техническим требованиям, и на основании них определён примерный дизайн и топология устройств. В дальнейшем эти образцы были смоделированы в специальном ПО, чтобы уточнить их характеристики; в то же время на базе лаборатории были изготовлены интегральные схемы с образцами и проведены их измерения. Таким образцом, сопоставив результаты моделирования и измерений, мы получили комплексную картину и работаем над формированием оптимального дизайна и параметров образцов.
Что касается ролей - в нашем проекте все выполняли важную и сложную работу, в основном аналитическую (поиск информации, построение выводов по данным, поиск зависимостей и т.п.) формально, было 2 разных роли: аналитик-разработчик (с большим уклоном в поиск и анализ результатов) и разработчик-программист (выполнение моделирования и разработка кода для обработки данных). Но, по факту, все участники были активно включены в каждый этап работы.
Что касается дальнейших перспектив - по возможности, нужно будет измерить влияние разработанных устройств на сигналы, проходящие через них (измерить искажения)».
Материал подготовили Валерия Немна и Эльвира Полякова (Медиацентр МИЭМ НИУ ВШЭ)