| Название НИОКТР |
Разработка конструктивно-технологических основ создания компактных и надежных МЭМС-переключателей для мобильных радиоэлектронных комплексов
|
| Аннотация |
Современной мировой тенденцией является интенсивное развитие интеллектуальной роботизированной и беспилотной техники, оснащенной бортовыми средствами радиолокации и связи. Радиоэлектронная аппаратура мобильных комплексов постоянно совершенствуется, причем основное внимание уделяется миниатюризации, снижению энергопотребления, повышению быстродействия и улучшению радиочастотных характеристик. Прогресс достигается за счет использования передовых электронных компонентов, в т.ч. переключателей, коммутирующих
сигналы СВЧ-диапазона. Однако совершенствование широко применяемых электромеханических и полупроводниковых ключей практически достигло предела, поэтому дальнейшее развитие требует применения альтернативных решений. Большие надежды возлагаются на МЭМС-переключатели, представляющие собой электромеханические реле микронного размера. Они сочетают в себе малые вносимые потери и высокую изоляцию, характерные для электромеханических ключей, с малым размером и высоким быстродействием, присущим микроэлектронным
изделиям. МЭМС-переключатели удовлетворяют всем предъявляемым требованиям, за исключением надежности. Невысокая надежность обусловлена особенностями работы актюатора микронного размера. По сравнению с приводом стандартного реле, микромеханический актюатор развивает на несколько порядков меньшую силу прижима. Следствием этого является высокое сопротивление и быстрая деградация контактов. Прижим обычно усиливают за счет увеличения размера электродов и усложнения их конфигурации, но при этом страдают другие рабочие характеристики
и возникают технологические проблемы. Целью проекта является разработка новых подходов к созданию МЭМС-переключателя, обеспечивающих большую силу прижима при малом размере и несложной конфигурации. Увеличенная сила обеспечит малое и стабильное сопротивление, а компактность и простота конструкции дадут высокие механические качества и низкую трудоемкость изготовления.
Научная новизна проекта заключается в разработке новых методов создания переключателя. Впервые предлагается сосредоточить большую силу прижима в компактном и относительно простом устройстве. Для достижения результата будет разработана новая методика проектирования, ориентированная на контактное нажатие и учитывающая размыкающую силу, напряжение срабатывания и коллапса и другие характеристики, необходимые для надежного функционирования ключа. Переключатель будет работать в широком диапазоне силы прижима, что позволит впервые
исследовать зависимость сопротивления и ресурса контактов от этого параметра. До сих пор сопротивление исследовали на лабораторных стендах без учета явлений, имеющих место в реальном устройстве, а зависимость ресурса от силы практически не изучена. Новая информация позволит установить физические явления, определяющие реальный износ контактов в различных диапазонах силы прижима, и найти оптимальное усилие, обеспечивающее наименьшее сопротивление при наибольшем ресурсе. Актуальность. Широкие перспективы применения МЭМС-переключателей вызывают огромный интерес научного и инженерного сообщества. Благодаря выдающимся характеристикам эксперты рассматривают МЭМС-ключи в качестве альтернативы традиционным реле, но низкая надежность препятствует их широкому применению. Устранение этого недостатка позволит использовать потенциал технологии МЭМС в радиоэлектронике. Разработка методов создания
надежных МЭМС-переключателей откроет путь к формированию элементной базы СВЧ-электроники на основе микросистемной техники. На основе переключателей могут быть созданы миниатюрные фазовращатели, аттенюаторы, фильтры и другие СВЧ-устройства. Тем самым откроются новые возможности в миниатюризации, снижении энергопотребления, повышении быстродействия и улучшения радиочастотных характеристик радиоэлектронных комплексов.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
21000.0
|
| Дата начала |
2025-05-14
|
| Дата окончания |
2027-12-31
|
| Номер контракта |
25-19-20107
|
| Дата контракта |
2025-05-14
|
| Количество отчетов |
1
|
| УДК |
621.396.69:621.372.512.22; 621.316.56
|
| Количество просмотров |
8
|
| Руководитель работы |
Уваров Илья Владимирович
|
| Руководитель организации |
Иванчин Артем Владимирович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ЯРОСЛАВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. П.Г. ДЕМИДОВА"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
—
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-06-23 08:30:20 UTC, 2025-06-23 08:30:20 UTC
|
| ОКПД |
Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области физики
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
надежность; МЭМС; ресурс; связь; радиолокация; переключатель; электростатический актюатор; резистивный контакт; сила прижима; контактное сопротивление
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
Отсутствуют
|
| Критические технологии |
Технологии информационных, управляющих, навигационных систем
|
| Рубрикатор |
47.59.37 - Коммутационные элементы
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Физика конденсированного состояния (включая физику твердого тела, сверхпроводимость)
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
| Регистрационные номера |
—
|
