Аспирант НовГУ разрабатывает сверхкомпактный делитель мощности для радиосигналов
Устройство работает на акустических волнах в композите из керамики и магнитного сплава и должно заменить громоздкие делители на катушках и конденсаторах. Сейчас проект на стадии компьютерного моделирования.
Аспирант Политехнического института Новгородского государственного университета (НовГУ) Глеб Койфман вместе с научным руководителем Дмитрием Филипповым и коллегой Станиславом Сапельниковым разрабатывает магнитоэлектрический делитель мощности. Это устройство для радиосигналов, которое можно назвать «электронным тройником»: в быту похожую задачу решает телевизионный «краб», который с одного кабеля из подъезда разводит сигнал на два телевизора. По словам авторов, новый делитель должен заменить громоздкие и энергозатратные устройства и полностью обойтись без импортных компонентов.
Классические разветвители строятся на катушках индуктивности и конденсаторах, они громоздкие и теряют много энергии. Новая разработка решает задачу миниатюризации и энергоэффективности и работает с низкочастотными радиосигналами внутри сложных электронных систем. Вместо классического электромагнетизма делитель использует акустические волны в небольшом композите. Основу составляют пьезоэлектрическая керамика цирконат-титанат свинца (ЦТС), которая превращает механическое сжатие в электрический ток, и аморфный магнетик (АМАГ), металлический сплав, меняющий размеры под действием магнитного поля (магнитострикция).
Мы создаем новый класс делителей, которые работают не на классическом электромагнетизме, а на акустических волнах внутри маленького композита из особых материалов.
Конструкция представляет собой плоскую пластину из склеенных слоёв АМАГ и ЦТС с двумя металлическими выходными контактами разной длины и одним общим. Сигнал создаёт магнитное поле, слой АМАГ сжимается и растягивается с частотой в десятки килогерц и деформирует ЦТС. В композите возникает упругая стоячая волна, и ЦТС генерирует напряжение. Порты разной длины охватывают разные участки волны, поэтому мощность делится между ними в заданной пропорции. Автор отмечает, что такой подход позволяет сделать прибор в разы меньше, избавиться от лишнего нагрева и повысить точность разделения сигнала.
Сейчас проект находится на этапе компьютерного моделирования: выведены аналитические формулы и проведено 3D-моделирование. Следующий шаг — создание лабораторного прототипа для физических экспериментов. Самой трудной частью стал вывод физико-математических зависимостей и синхронизация граничных условий механики и электрики в разных программных комплексах.
Проект получил грант Фонда содействия инновациям на 500 тысяч рублей и вошёл в число победителей конкурса «Умник-2026». Официальный представитель Фонда в Новгородской области — ИНТЦ «Валдай», его специалисты проверяют заявки и организуют защиты проектов в онлайн- и офлайн-форматах. Участники конкурса не ограничиваются Новгородской областью: на защиты приезжают представители других регионов.
Комментарии
Пока никто не написал. Будьте первым.