Исследователи создали российские переключатели для радиосистем и сетей 5G. О разработке, описанной в журнале Micromachines, «Хайтек» сообщили в пресс-службе Южного федерального университета (ЮФУ).
Инженеры Дизайн-центра микроэлектронной компонентной базы для систем искусственного интеллекта и Передовой инженерной школы ЮФУ «Инженерия киберплатформ» разработали радиочастотные микроэлектромеханические (МЭМС) переключатели. Устройство подойдет для создания защищенных сетей 5G, применения в аэрокосмической и телекоммуникационной отраслях.
Экспериментальные образцы ВЧ МЭМС-переключателей: ВЧ-МЭМС-переключатель (а) и РЧ МЭМС-переключатель (b). Изображение: Alexey Tkachenko et al., Micromachines
Разработка ЮФУ значительно отличается от стандартной технологии изготовления твердотельных радиочастотных переключателей на основе PIN-диодов и FET-транзисторов на подложках GaAs. Инженеры используют выжигание фоторезиста в кислородной плазме, чтобы удалить жертвенный (удалеямый) слой фоторезиста из-под подвижного электрода РЧ МЭМС-переключателя.
В отличие от зарубежных аналогов предложенная технология использует один этап нанесения жертвенного слоя. Это исключает применение селективных травителей (комбинации жидкостного и сухого травления) и позволяет избежать залипания подвижных элементов в переключателях, что ранее наблюдалось при других технологических процессах изготовления подобных устройств.
Изготовленные нами однополюсные однонаправленные радиочастотные МЭМС переключатели предназначены для работы в радиосистемах и подсистемах мобильных сетей 5G на частотный диапазон 5G NR FR1. Они характеризуются высоким быстродействием (<10 мкс), низким управляющим напряжением (3-5 В) и значительно лучшими радиочастотными характеристиками по сравнению с существующими зарубежными аналогами, такими как Analog Devices Inc. и Menlo Micro Inc.
Андрей Ковалев, руководитель Дизайн-центра микроэлетроники ЮФУ и соавтор исследования
Результаты моделирования электромеханических параметров переключателя. Изображение: Alexey Tkachenko et al., Micromachines
Результаты исследования позволяют создать современную электронную компонентную базу на основе радиочастотных МЭМС технологий, считают авторы исследования. Они отмечают, что на российском рынке до сих пор не было аналогичных устройств. Их можно применять для создания радиолокационных систем, радиотехнического оборудования аэрокосмического и телекоммуникационного назначения.
МЭМС переключатели — это компактные устройства с низким электропотреблением. Они действуют по принципу выключателей света, в которых при механическом воздействии на определенные области корпуса происходит размыкание или замыкание контактов. В случае МЭМС переключателей механические компоненты устройства работают на микрометровом уровне. Сигнал, передаваемый через них, находится преимущественно в области сверхвысоких частот — от 3 до 30 ГГц.
Читать далее:
Форма Млечного Пути совсем не такая, как мы считали все это время, выяснили ученые
Две суперземли нашли на краю обитаемой зоны: на одной из них комфортная температура
Найдена черная дыра, которая уничтожает звезду рекордно близко к Земле