В камерной обстановке. Студенты и ученые ЛЭТИ получили новые лаборатории
Одна научная, другая учебная. Научная – безэховая камера для антенных измерений, чтобы испытывать беспроводную связь. Учебная – цифровой схемотехники: потребность в кадрах такая, что, говорят, выпускников предприятия «с руками оторвут».
ФОТО предоставлено пресс-службой «ЛЭТИ»
Поглощение без слияния
Безэховая камера для антенных измерений могла бы стать местом действия в фантастическом триллере. Помещение размером с половину классной комнаты, стены-пол-потолок ощетинились шипами-пирамидками василькового цвета. Они скрывают экранирующую стальную конструкцию толщиной 2 мм.
Пирамиды легкие, пористые, из пенопропилена. Пропитаны составом, который поглощает радиоизлучения. А синий цвет – для красоты. Хотя нет: для большего психологического комфорта. Черный цвет слишком бы давил, поэтому замкнутые лаборатории во всем мире стараются сделать чуток «повеселее».
Стоило все чуть больше 10 млн рублей, сделано в России: радиопоглощающий материал – от отечественного предприятия; программно-аппаратный комплекс разработали ученые во главе с профессором Юрием Саломатовым (руководит филиалом лэтишного НИИ радиотехники и телекоммуникаций в Сибирском федеральном университете); саму камеру конструировали сотрудники ЛЭТИ вместе с одной из российских компаний.
Дмитрий Кузнецов, замдиректора этой компании, объясняет, «почему пирамидки». Радиосигнал похож на свет от лазерной указки: если лазером светить прямо на поверхность, след будет точкой, если под углом – то размазанным пятном из-за отражения. Так и радиоволна идет от антенны или передающего устройства и, встречая преграду, может отражаться, возвращаться, накапливаться за счет переотражений и т. д.
– Поэтому важная задача – поглощать радиоволну, чтобы не было переотражений, которые внесут в эксперимент помехи.
В принципе можно было бы устелить помещение толстенными плоскими поверхностями, этакими матами, но это «съело» бы пространство. А тут форму пирамид рассчитали так, чтобы волна входила в материал максимально перпендикулярно.
Безэховая камера – тот случай, когда оборудованием обзавелся вроде бы отдельно взятый вуз, а выиграли все, вплоть до прохожего на улице. Потому что антенна есть едва ли не у каждого в кармане – в мобильнике. Беспроводной связью все вокруг опутано: она зажигает фонари в городе, направляет транспортные потоки, включает «умный» чайник или микроволновку. Во многих сферах от качества этой связи зависит жизнь. Одно дело – забарахлили беспроводные наушники: не смертельно. Другое – если отказывает бортовой компьютер автомобиля или блок управления инвалидной коляской. Или кардиостимулятор. Или электроника в самолете из-за попадания молнии, как было в 2019-м с «Сухим Суперджетом-100».
Во время экспериментов камера, во-первых, защищает происходящее внутри от воздействия внешних сигналов. Их полно: сотовая связь, радиостанции, связь спецназначений, Интернет вещей, системы пожарной сигнализации; от ЛЭТИ к тому же телевышка неподалеку. Во-вторых, огораживает окружающий мир от происходящего в камере: в частотном поле высокой напряженности лучше не находиться.
Камера, строго говоря, работала давно. Как говорит завкафедрой теоретических основ радиотехники (старейшей в России, ей 95 лет), директор НИИ радиотехники и телекоммуникаций ЛЭТИ Виктор Ушаков, «этот объект научной инфраструктуры корнями уходит в середину 1950-х». Тогда Но раньше для уточнения измерений приходилось искать технические возможности на стороне. В городе антенные камеры есть, но, как правило, на производствах и у военных. Большие, заточены под определенные задачи. Эта – небольшая, но закрывает довольно широкий диапазон частот: от 500 МГц до 40 ГГц.
– Эта камера при небольших внутренних габаритах дает большие возможности для измерений, – комментирует ректор ЛЭТИ Виктор Шелудько. По его словам, камера войдет в создаваемый в вузе центр коллективного пользования.
– Для вуза это очень важная история, – добавляет Дмитрий Кузнецов. – Есть общемировая практика: небольшие команды ученых разрабатывают некую идею, потом она может стать прорывной технологией. Но развитие идеи всегда упирается в инструменты: теоретические выкладки можно проверять до бесконечности, но важно получить практический результат, от которого можно оттолкнуться.
Куй «железо»
Открытие другой лаборатории, учебной (лаборатории цифровой схемотехники на факультете электроники), ректор Виктор Шелудько предваряет словами «это ответ тем, кто слишком увлекся дистанционным обучением»:
– Инженеры, конечно, должны владеть цифровыми технологиями, но высококвалифицированным инженером невозможно стать без практического опыта, без работы не в виртуальности, а с «железом».
ФОТО АВТОРА
Завкафедрой электронных приборов и устройств ЛЭТИ профессор Николай Потрахов показывает на цифровой осциллограф, прибор для измерения параметров цифровой электронной схемы:
– Знаете, сколько стоит? 300 тысяч рублей. И это не самый дорогой прибор. А таких здесь двадцать.
Лаборатория новая, но тоже «уходит корнями». Решение готовить студентов по направлению цифровой схемотехники было принято 20 лет назад. Но, говорит Николай Потрахов, «уровень был другой, элементная база другая, а сейчас уровень самый современный». На каждом рабочем месте – осциллограф, источник питания, цифровой генератор сигнала, мультиметр и лабораторный стенд. У преподавателя на столе веб-камера: транслирует на большой экран сборку электронной схемы – хоть для телевизора, хоть для глюкометра, хоть для пульта управления.
Профессор Андрей Ухов, руководитель направления схемотехники, говорит:
– Оборудование мы подбирали исходя из нашего опыта общения с промышленностью. Это такое большое округлое слово, «промышленность», на самом деле это масса самых разных предприятий: заводы, маленькие частные фирмы, большие государственные компании.
За последние «пандемийные» три месяца профессор Ухов четырежды получал запросы на здешних студентов.
...Обе лаборатории были оборудованы на средства ЛЭТИ и проекта «5-100». В 2020 году проект завершился, но продолжается программа Минобрнауки по развитию приборной базы вузов. И впереди новый министерский конкурс – «Стратегического академического лидерства»: дополнительные средства на развитие будут получать не два десятка университетов (как было в «5-100»), а 120. кафедру возглавил Юрий Юров, создатель первой антенны с электрическим сканированием.
Материал опубликован в газете «Санкт-Петербургские ведомости» № 21 (6859) от 08.02.2021 под заголовком «В камерной обстановке».
Комментарии