2022 3

Реклама

ostec-smart.ru/media СЕМИНАРЫ ВИДЕООБЗОРЫ ОНЛАЙН И ОФЛАЙН РЕШЕНИЙ И ТЕХНОЛОГИЙ РЕПОРТАЖИ И КЕЙСЫ ВИДЕОПРЕЗЕНТАЦИИ С ПРОИЗВОДСТВ И ЗАПИСИ ВЕБИНАРОВ ЭКСПЕРТНЫЕ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ СТАТЬИ И ИНТЕРВЬЮ ПРИЛОЖЕНИЯ Остек-СМТ Группа компаний Остек Реклама +7 (495) 788-44-41 | [email protected] | ostec-smart.ru



ЖУРНАЛ Судьба многих отечественных продуктов и разработок в силу Журнал «Современная электроника» вводимых против страны беспрецедентных ограничений Издаётся с 2004 года в поставках технологий и комплектующих оказалась под угрозой. Одномоментно компании столкнулись с огромным Главный редактор Ю. В. Широков количеством проблем, без решения которых невозможна их Заместитель главного редактора дальнейшая деятельность. И без координации усилий и по- А. В. Малыгин мощи со стороны государства в такой ситуации не обойтись. Редакционная коллегия А. Е. Балакирев, То самое, набившее оскомину за прошедшие годы, импор- В. К. Жданкин, С. А. Сорокин, Д. А. Кабачник, тозамещение теперь может оказаться нашим единственным Р. Х. Хакимов спасательным кругом. Правительство уже подготовило и оз- Вёрстка А. М. Бабийчук вучило ряд мер поддержки высокотехнологичных отраслей Обложка Д. В. Юсим промышленности. Не станем сейчас рассуждать, насколько Распространение А. Б. Хамидова ([email protected]) реалистично в обозримые сроки закрыть пробитые санкци- Реклама И. Е. Савина ([email protected]) ями бреши в стратегически значимых секторах экономики. Продолжим работать, делая всё от нас зависящее для дости- Учредитель и издатель ООО «СТА-ПРЕСС» жения успеха в стремительно меняющихся условиях! Генеральный директор К. В. Седов Адрес учредителя и издателя: Несмотря ни на что, «Современная электроника» старает- 117279, г. Москва, ул. Профсоюзная, д. 108, ся держать вас в курсе последних новостей мирового рынка пом/ком/эт I/67/тех высоких технологий, тенденций на отечественном рынке. Почтовый адрес: 117437, г. Москва, В сложившейся ситуации мы мобилизуем все наши ресурсы Профсоюзная ул., 108 и приложим все усилия для помощи российским производи- Тел.: (495) 232-00-87 телям в поисках деловых партнёров, в информировании по- [email protected] • www.soel.ru тенциальных заказчиков о продуктах и услугах. Производственно-практический журнал Мы рады, что вы с нами! Выходит 9 раз в год. Тираж 10 000 экз. Цена свободная Всего вам доброго! Журнал зарегистрирован в Федеральной Юрий Широков, главный редактор службе по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия (свидетельство ПИ № ФС77-18792 от 28 октября 2004 г.) Отпечатано: ООО «МЕДИАКОЛОР». Адрес: Москва, Сигнальный проезд, 19, бизнес-центр Вэлдан. Тел./факс: (499) 903-69-52 Перепечатка материалов допускается только с письменного разрешения редакции. Ответственность за содержание рекламы несут рекламодатели. Ответственность за содержание статей несут авторы. Материалы, переданные редакции, не рецен- зируются и не возвращаются. Мнение редакции не обязательно совпадает с мнением авторов. Все упомянутые в публикациях журнала наименования продукции и товарные знаки являются собственностью соответствующих владельцев. © СТА-ПРЕСС, 2022 ЧИТАЙТЕ ЖУРНАЛ в ЭЛЕКТРОННОЙ ВЕРСИИ на сайте soel.ru после простой регистрации и в ПЕЧАТНОЙ ВЕРСИИ по подписке 2 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022

СОДЕРЖАНИЕ 3/2022 РЕКЛАМОДАТЕЛИ РЫНОК СНЕЖЕТЬ · · · · · · · · · · · · · · · 1-я стр. обл. 4 Новости российского рынка Остек-СМТ · · · · · · · · · · · · 2-я стр. обл., 4 8 Ведущие производители полупроводниковых электронных ТЕСТПРИБОР · · · · · · · · · 4-я стр. обл., 23 AdvantiX · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·61 компонентов и дефицит их продукции. HARTING · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·60 Часть 2. Производители-универсалы (IDM), окончание Innodisk · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·16 Litemax · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·71 Виктор Алексеев Адвантех · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·6, 15 ВЗПП-С · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·7 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Гириконд · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·5 Доломант · · · · · · · · · · · · · · · 3-я стр. обл. 18 Новейшие разработки в области медицинской электроники Компонента· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·1, 6 для борьбы с вирусом и не только Микроволновая электроника · · · · · · · ·59 МОРИОН · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·5 Андрей Кашкаров Фаворит-ЭК · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·31, 39 ЭкспоЭлектроника · · · · · · · · · · · · · · · · ·69 ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ ЭРКОН · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·4, 29 24 Адаптеры SMP (вилка) – SMA (розетка) зарубежных компаний. Справочные материалы Кива Джуринский 30 Эксплуатационные характеристики МЭМС-компонентов БИНС ООО «Лаборатория Микроприборов» Александр Бекмачев, Елена Кочурина, Александр Мусаткин ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 36 Установка ЭЛТ 8ЛО6И в осциллограф С1-94 Сергей Глибин 38 Septentrio: спутниковая навигация для ответственных задач Александр Бекмачев ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 44 Проектирование устройств вывода информации с использованием цифрового генератора шаблона в Proteus 8.11 Татьяна Колесникова ФОРМУЛА УСПЕХА 62 Четыре составляющие успеха АО «Завод «Снежеть» Елизавета Матюхина СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ 64 Необычные адаптивные системы СДЦ Владимир Бартенев 70 Старое-новое изобретение А.С. Попова и его перспективы Андрей Кашкаров СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 WWW.SOEL.RU 3

РЫНОК На правах рекламы Новости российского рынка СОБЫТИЯ ИТОГИ КОНФЕРЕНЦИИ меститель директора центра НИИ КМ и ТП Модератором мероприятия был руководи- «ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ МГТУ им. Н.Э. Баумана, Севастьянов А.С., тель направления цифровых производствен- главный металлург НПО Лавочкина, Ко- ных технологий Остек-СМТ Олег Гогин, кото- РЕНТГЕНОВСКИЙ КОНТРОЛЬ рост Д.В., научный сотрудник геологиче- рый также представил доклад об особенностях ского факультета МГУ им. Ломоносова, и трендах применения промышленной РКТ. И КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ» Смирнова О.Н., инженер 1-й категории АО «Российские космические системы», а Видеозапись ключевых докладов кон- 3 марта Остек-СМТ провёл ключевое ме- также доктор Хольгер Рот (Dr. Holger Roth, ференции можно посмотреть на сайте роприятие отрасли в области цифровых тех- Application Development – Global Trainer ostec-smart.ru. нологий неразрушающего контроля: V Меж- Waygate Technologies Baker Hughes Digital дународную конференцию «Индустриальный Solutions), Германия. ostec-smart.ru рентгеновский контроль и компьютерная то- [email protected] мография». Мероприятие проходило в ги- бридном формате (online и offline) и, несмотря +7 (495) 788-44-41 на сложную внешнюю ситуацию, собрало по- рядка пятисот специалистов и экспертов из различных областей, научный интерес и де- ятельность которых связана с технологиями рентгеновской компьютерной томографии. С докладами выступили 15 спикеров, среди которых Пудков Д.В., заместитель директора департамента реализации про- граммы создания космического ракетного комплекса сверхтяжёлого класса ГК «Рос- космос», Начаров Д.С., руководитель от- дела развития XR Россия и СНГ Baker Hughes, Казмирчук К.Н., начальник отде- ла перспективных технологий и развития ФГУП «НАМИ», Афанасьев В.М., регио- нальный менеджер по странам Восточной Европы и Скандинавии, Фунтиков В.А., за- ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ МОДЕЛИ ЭКБ АО «НПО Поведенческие модели в совокупности с ты. Визуализация с помощью 3D-моделей «ЭРКОН» ДЛЯ СИСТЕМ использованием специальных средств мо- позволяет наглядно верифицировать пра- делирования позволяют выполнить маке- вильность монтажа компонента в модулях. АВТОМАТИЗИРОВАННОГО тирование в режиме реального времени с ПРОЕКТИРОВАНИЯ обработкой информации о внешних сигна- С представленными электронными моде- лах и воздействующих факторах. лями на серийно выпускаемую продукцию, АО «НПО «ЭРКОН» разрабатывает и се- а также новинками можно ознакомиться на рийно производит постоянные чип-, акси- Поведенческие модели также позволяют: сайте www.erkon-nn.ru. альные, низковольтные, высоковольтные, ● уточнить значение импеданса или КСВН прецизионные и СВЧ-резисторы, а также www.erkon-nn.ru шунты, аттенюаторы, поглотители и чип- резисторов в конкретном диапазоне ча- [email protected] индуктивности. Для потребителей своей стот для различных номиналов; +7 (831) 202-25-52 продукции компания разработала новые ● подобрать оптимальную конфигурацию +7 (831) 465-64-31 библиотеки моделей для систем автома- контактных площадок; тизированного проектирования. ● добавить необходимые согласующие эле- менты; На сайте компании (www.erkon-nn.ru) раз- ● пересчитать значение индуктивности, до- мещены модели топологических посадочных бротности в диапазоне частот; мест, трёхмерные модели 3D-компонентов, ● определить точное значение резонансной поведенческие модели (spice), модели в ви- частоты чип-индуктивностей. де S-параметров и другие. На этапе проектирования печатных плат необходимы модели в виде топологических Электронные модели изделий НПО «ЭР- ячеек с оптимальными размерами контакт- КОН» позволяют на стадии проектирова- ных площадок под конкретные компонен- ния радиоэлектронных средств полноцен- но отработать эксплуатационные режимы. 4 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022

РЫНОК На правах рекламы ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ НОВЫЙ МАЛОГАБАРИТНЫЙ Выходной сигнал КМОП. изводства АО «МОРИОН», имеет монотонную Данный генератор подойдёт для малогаба- зависимость частоты от температуры и, соот- ТЕРМОСТАТИРОВАННЫЙ КВАРЦЕВЫЙ ритной аппаратуры с жёсткими требованиями ветственно, имеет значительно меньшую кру- по электрическим параметрам и дефицитом тизну температурной характеристики даже при ГЕНЕРАТОР ГК320-ТС свободного места, где он будет конкурировать равных значениях температурной стабильности. ОТ АО «МОРИОН» с термокомпенсированными генераторами. Ос- новными преимуществами термостатирован- АО «Морион» приглашает посетить АО «МОРИОН» (Санкт-Петербург) – ве- ных генераторов по сравнению с термокомпен- всех желающих стенд NВ8001 на выстав- дущее предприятие России и один из ми- сированными являются их меньший уровень ке «ЭкспоЭлектроника-2022» в Крокусе, ровых лидеров в области разработки и се- фазового шума и более высокая температур- г. Москва (павильон 3, зал 14). рийного производства пьезоэлектронных ная и долговременная стабильность. Причём приборов стабилизации и селекции частоты следует учитывать, что ГК 320-ТС, как и боль- www.morion.com.ru представляет новый малогабаритный тер- шинство термостатированных генераторов про- [email protected] мостатированный кварцевый генератор в корпусе DIL14 21,013,09,5 мм ГК 320-ТС. +7 (812) 350-75-72 +7 (812) 350-92-43 Напряжение питания 5 В или 3,3 В. Номинальная частота 10…50 МГц. Типовые значения фазовых шумов для 20 МГц: 1 Гц –88 дБ/Гц 10 Гц –120 дБ/Гц 100 Гц –147 дБ/Гц 1 кГц –160 дБ/Гц 10 кГц –163 дБ/Гц 100 кГц –163 дБ/Гц Температурная стабильность в интерва- ле температур –40...+85С до ±110–8. Дол- говременная стабильность ±510–8 в год. Потребление 180 мА при 25С и пита- нии 5 В. Реклама СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 WWW.SOEL.RU 5

РЫНОК На правах рекламы WEIPU: ОБЕСПЕЧИВАЕТ мы всегда были важной частью всех этапов, мы WEIPU следующих серий: SP, SY, SA, так как именно правильный выбор разъё- WY, WA22, WP20, WAC3. БЕЗОПАСНОСТЬ И ПОДХОДИТ мов обеспечивает гарантированную безо- СВЕТОДИОДНЫМ РЕШЕНИЯМ пасность подключённого конечного изделия. .. На протяжении многих лет компания Поскольку многие отрасли промышлен- WEIPU разрабатывает и производит высо- ности сегодня работают в режиме 24/7, к кокачественные разъёмы. Особое внима- светодиодным решениям есть определён- ние Weipu уделяет светодиодному секто- ные требования: ру рынка и стремится предложить широкий спектр разъёмов. Важными моментами являются различ- ● работа в течение длительного времени; Эти серии: ные варианты соединения и защиты (вплоть ● энергоэффективность; ● испытаны солевым туманом (48 часов); до IP68), устойчивость к температуре (от –40 ● прочность и долговечность компонентов; ● имеют защиту до IP68; до +85°C) и функция защиты от ультрафи- ● простота подключения к питанию или про- ● испытаны на воздействие ультрафиоле- олета. Цель Weipu – сделать так, чтобы их разъёмы хорошо интегрировались в свето- токолу связи; тового излучения на открытом воздухе; диодные решения и повышали эффектив- ● надёжность соединения; ● имеют рабочую температуру от –40 до ность клиентских проектов. ● возможность быстрой установки; ● сокращение сопутствующих расходов; +85°C; Светодиодное освещение стало популяр- ● сопротивление воздействию неблагопри- ● обладают резьбовым, нажимным, байо- ным выбором во всех отраслях промышлен- ности. Этому способствовали энергосбере- ятной окружающей среды (дождь, пыль, нетным соединениями. жение, низкие эксплуатационные расходы влага, солнечный свет или экстремаль- Разъёмы данных серий идеально подхо- и долговечность. При этом при проектиро- ные температуры). дят для применения в производстве: вании светодиодных светильников разъё- В итоге именно подключение становится ● контроллеров светодиодного освеще- главной задачей для многих инженеров и ния; производителей светодиодной техники. Для ● светодиодных настенных дисплеев; производителей светодиодных светильни- ● сценического освещения; ков мы рекомендуем использовать разъё- ● уличного освещения; ● фитосветильников для садоводства; ● систем Аква-LED; ● наружного освещения. www.komponenta.ru +7 (495) 150-21-50 МАЛОШУМЯЩИЙ СВЧ- ● выходная мощность от –10 до +15 дБм с ● интерфейс управления SPI; СИНТЕЗАТОР 200 МГЦ … 21 ГГЦ шагом 0,5 дБ; ● габаритные размеры (ВШГ) 14135187 мм. ООО «АДВАНТЕХ» (Advantex), россий- ● частота внешнего опорного сигнала www.advantex.ru ский разработчик и производитель СВЧ- 6,4 ГГц; +7 (495) 721-47-74 узлов и систем, анонсирует синтезатор частот ENO-21M-RF. Синтезатор отлича- ется низким уровнем фазовых шумов и негармонических составляющих (ПСС), высоким быстродействием. Для пода- чи сигнала опорной частоты может быть применён малошумящий источник ENO- 6G-1xM-RF. Основные характеристики: ● диапазон частот 200 МГц...21 ГГц; ● шаг перестройки 100 МГц; ● уровень фазового шума: –135 дБн/Гц при отстройке 10 кГц на частоте 10 ГГц; ● уровень ПСС менее –85 дБн; ● время перестройки < 75 мкс (во всех слу- чаях); 6 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022

РЫНОК На правах рекламы НОВОСТИ МИРА «РУССОФТ» ОЦЕНИЛ ЧИСЛО В связи с оттоком IT-специалистов Мин- Напомним, что на работу IT-специалистов УЕХАВШИХ IT-СПЕЦИАЛИСТОВ цифры подготовило меры поддержки IT- уже зовут в VK, в госкомпании, региональные В РАЗЫ НИЖЕ, ЧЕМ СЧИТАЛОСЬ отрасли. В рамках нового пакета мер все IT-компании сообщают о готовности принять IT-компании на три года освободят от нало- в штат специалистов, потерявших работу. РАНЕЕ га на прибыль и проверок, а их сотрудни- На пресс-конференции в четверг о намере- По данным Ассоциации российских про- ки, занятые в разработке ПО, получат от- нии значительно расширить штат заявила срочку от призыва в армию. Кроме того, ГК «Астра»; в «РЕД СОФТ» тоже отмеча- изводителей ПО «Руссофт», за послед- разработчикам мобильных приложений и ют значительный рост спроса на IT-кадры и ний месяц Россию покинуло 7–8 тысяч организациям, занимающимся реализа- готовы принимать на работу специалистов. IT-специалистов, а не 50–70 тысяч, как за- цией, установкой и тестированием отече- являют некоторые организации, сообщил ственных решений, предоставят налоговые По данным СМИ, с 24 февраля по 15 мар- президент ассоциации Валентин Макаров преференции. IT-компании смогут получить та число опубликованных IТ-вакансий в рос- на пресс-конференции «Российская IT- льготные кредиты по ставке, не превышаю- сийском госсекторе составило 2,7 тысячи. индустрия: влияние санкций и тенденции щей 3%, а их сотрудники – оформить льгот- Это на 108% больше по сравнению с ана- развития» в четверг. ную ипотеку. логичным периодом прошлого года. Экспресс-опрос 570 IT-специалистов из industry-hunter.com компаний, входящих в «Руссофт», это под- тверждает: уехали лишь 7% опрошенных. В основном уезжают специалисты, если офисы компаний, в которых они работают, за- крылись по распоряжению из Европы или США (EPAM, Luxoft, «Т-Системс»). Также работни- ки сегмента внешней разработки, фрилансе- ры, работающие с западными заказчиками. Ранее Российская ассоциация электронных коммуникаций (РАЭК) сообщала, что из Рос- сии за февраль-март уехали 50–70 тысяч IT- специалистов. По прогнозу РАЭК, во вторую волну страну может покинуть ещё 70–100 тысяч. Реклама СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 WWW.SOEL.RU 7

РЫНОК Ведущие производители полупроводниковых электронных компонентов и дефицит их продукции. Часть 2. Производители-универсалы (IDM), окончание Виктор Алексеев ([email protected]) Более полно картину, пожалуй, отра- жает параметр «Million transistors per Пандемия COVID-19 вызвала катастрофические проблемы во всех square millimeter – MTr/mm2». На эту отраслях экономики. Постепенно нарастающая паника привела тему существует достаточно много к дефициту комплектующих для всех отраслей электронной публикаций с различными мнениями промышленности. О том, как справлялись с кризисной ситуацией [50, 51]. в 2019–2021 годах мировые лидеры TSMC, GlobalFoundries и UMC, изготавливающие продукцию по контрактам и патентам других фирм В марте 2021 года генеральный на собственных предприятиях, было рассказано в первой части директор Intel Пэт Гелсингер изложил статьи, опубликованной в СОЭЛ № 1 за 2022 год. Во второй части, на пресс-конференции основные поло- опубликованной в СОЭЛ № 2 за 2022 год, рассмотрены пять крупнейших жения новой концепции, получившей фирм IDM, вошедших в лидеры продаж по итогам 2021 года: Samsung название «Intel IDM 2.0», включающей в Electronics Co.; Intel Corporation; SK hynix; Micron Technology; Texas себя такие направления, как: инвести- Instruments. Это окончание второй части статьи. ции в новые собственные производ- ственные мощности; использование Несмотря на рост доходов, возник- вил неожиданные серьёзные пробле- как своих, так и контрактных предпри- ший в 2020 году, кризис полупровод- мы производственного характера, из-за ятий для расширения номенклатуры и никовых электронных компонентов которых массовое производство про- объёмов продаж, а также новое направ- выявил и ряд проблем, среди которых цессоров 10-нм пришлось отложить на ление, выделенное в отдельное биз- основной является потеря доли рын- несколько лет. нес-подразделение с названием «Intel ка за счёт замещения продукции Intel Foundry Services – IFS». Этот новый сер- такими разработчиками микросхем, В технологии 10-нм, разработанной вис сможет предложить максимально как, например: Apple, Nvidia, AMD, Apple, Intel, использовалось 5–6 производ- адаптированный под проект клиента Amazon и другими. ственных этапов с несколькими шабло- пакет, включающий ядро, экосистему нами. Технологии других производи- ARM и RISC-V, а также технологию изго- Как считает большинство экспер- телей требовали в то время меньшее товления и корпусирования по инди- тов, основной ошибкой стратегии Intel число шагов. Кроме того, 10-нм техпро- видуальному заказу [52]. был закончившийся неудачно проект цесс Intel был более плотный, чем ана- с производством смартфонов. Кроме логичные процессы конкурентов [47]. Развёртывание программы IFS позво- того, Intel тратил огромные средства лит Intel открыть свои производствен- на образовательные и рекламные меро- В пресс-релизе по итогам II квартала ные мощности для внешнего бизнеса приятия в регионах мира, где они не 2021 года было сказано, что Intel произ- по производству полупроводников. имели успех из-за сложившихся поли- водит больше 10-нм пластин в день, чем тических и экономических условий. 14-нм пластин. Однако её 10-нм про- В качестве первого шага програм- дукту следующего поколения требует- мы IDM 2.0 можно считать церемонию Начиная со времени основания фир- ся дополнительное время для проверки, закладки 24 сентября 2021 года фун- мы Intel позиционировала себя как чтобы упростить развёртывание на кор- даментов двух новых заводов Fab 52 инновационную фирму, разрабаты- поративных системах в 2022 году [48] и Fab 62 в Аризоне, США, на которой вающую и внедряющую новые техно- присутствовали генеральный директор логии в производстве полупроводнико- В то же время тайваньский концерн Intel Пэт Гелсингер и члены правитель- вых микросхем. Основное направление неоднократно отмечал, что он явля- ства (рис. 10). в этой деятельности связано с умень- ется безусловным мировым лидером шением размеров кристалла, позволяю- по количеству произведённых серий- Стоимость проекта в 20 миллиардов щим увеличить количество транзисто- но микросхем по технологии «TSMC долларов представляет собой крупней- ров на единице поверхности, повысить 7nm» [49]. шую инвестицию частного сектора в быстродействие и тем самым снизить истории Аризоны [53]. энергопотребление. Корпорация Intel Следует подчеркнуть, что техноло- была одной из первых, внедривших гию «Intel 10nm» можно считать экви- С учётом двух новых заводов (Fab 52 процесс 14-нм на своих предприяти- валентом «TSMC 7nm», несмотря на раз- и Fab 62) в кампусе Intel в Окотильо ях. На следующем этапе в 2016 году Intel ные цифры. Эти цифры не полностью будет работать в общей сложности выпустила тестовые образцы процес- отражают физический смысл техноло- шесть заводов. Новые инвестиции соров с использованием технологии гического процесса, поскольку не учи- создадут более 3000 высокооплачива- 10-нм. Однако этот первый опыт выя- тывают разницу в конструкциях 2D емых и высокотехнологичных рабо- планарных транзисторов и 3D тран- чих мест в Intel, 3000 рабочих мест в зисторов FinFET. строительстве, а также поддержат око- ло 15 000 дополнительных косвенных 8 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022

РЫНОК рабочих мест в округе. После выхода Рис. 10. Закладка двух новых заводов Intel Fab 52 и Fab 62 в Аризоне на полную мощность в 2024 году новые фабрики будут производить микросхе- Таблица 10. Дорожная карта Intel до 2025 г. мы с самыми передовыми технологи- ческими процессами Intel, в том чис- Старое Новое Этапы Продукция Описание ле Intel 20A с новыми инновациями наименование наименование RibbonFET и PowerVia. Tiger Lake SuperMIM 10SF 10SF 2021 SG1 Thin Film Barrier В первой части этой статьи было DG1 Volume 10nm отмечено, что Taiwan Semiconductor 10ESF Intel 7 2021–2022 Manufacturing Co. (TSMC) также нача- 7nm Intel 4 Xe-HPC Base Tile On sale today ла строительство своего завода стоимо- 2022 Agilex-F/I FPGA стью 12 млрд USD в Фениксе, штат Ари- 2023 Alder Lake (21) 10...15% PPW зона, США (Phoenix, Arizona, USA) [54]. Raptor Lake (22)? Upgraded FinFET Sapphire Rapids (22) ADL in Ramp today В конце января 2022 года корпора- ция Intel объявила о планах первона- Xe-HP 20% PPW vs 7 чальных инвестиций в размере более Xe-HPC IO Tile More EUV 20 млрд USD в строительство ещё двух Meteor Compute Tile новых заводов по производству микро- Granite Compute Tile Silicon in Lab схем в штате Огайо США (LICKING 18% PPW vs 4 COUNTY, Ohio). 7+ Intel 3 2023 – Area Savings Выделенная под строительство пло- 5nm Intel 20A 2024 – More EUV щадь 1000 акров в округе Ликинг, неда- New Perf Libraries леко от Колумбуса, может вместить в 5+ Intel 18A 2025 Unquestioned Leadership Faster Follow On общей сложности восемь заводов по производству чипов. RibbonFET PowerVia При полной застройке общие инве- 2nd Gen Ribbon стиции в объект могут вырасти до High NA EUV 100 миллиардов долларов в течение следующего десятилетия, что сделает В новом варианте проект получил ние новых машин EUV High-NA. В янва- его одним из крупнейших в мире пред- название «Intel ON». ре 2022 года Intel разместила свой пер- приятий по производству полупрово- вый заказ на систему ASML TWINSCAN дников. Строительство стартует в конце В табл. 10 приведены планы по раз- EXE:5200, без которой невозможно 2022 года. Окончание строительства и витию бизнеса до 2025 года. дальнейшее развитие технологий изго- запуск завода в эксплуатацию намече- товления микросхем. Эта система для ны на IV квартал 2025 года [55]. Со II квартала 2022 года начнёт- полупроводниковой литографии пред- ся производство процессоров Meteor ставляет собой крупносерийную авто- В качестве ещё одного важного Compute Tile и Granite Compute Tile с матизированную производственную направления на ближайшие годы в пла- технологией 7-нм. На 2024 и 2025 годы линию на базе жёсткого ультрафио- нах Intel рассматривается партнёрская намечено производство микрочипов лета (EUV) с высокой числовой апер- программа с IBM [56]. по технологии 5-нм. Следует обратить турой и производительностью более внимание на то, что в дорожной кар- 200 пластин в час [58]. В качестве одного из прикладных те Intel вводятся новые наименования направлений можно отметить также (табл. 11). Ещё одно направление, на которое новый сервис для разработчиков под Intel возлагает большие надежды, свя- названием «Intel ON». Новые продукты Intel 3 и Intel 20A зано с кремниевой фотоникой, сочета- будут доступны для изготовления на ющей в себе микросхему на кристалле Также будет интенсивно развиваться заводах Intel по заказам фирм Fabless. и полупроводниковый лазер. Корпора- проект «Intel - 7» с процессорами Ponte ция Intel на сегодняшний день лиди- Vecchio и Meteor Lake. В рамках этого Наиболее интересные инновацион- рует в разработках и производстве проекта будут продолжены работы по ные решения ожидаются при переходе совершенствованию технологии 7-нм к стадии Intel 7+ с использованием EUV. с использованием наиболее перспек- На этапе Intel 4 предполагается внедре- тивного варианта ультрафиолетовой литографии (EUV). В январе 2022 года на строящем- ся в Ирландии заводе Fab 34 начал- ся монтаж литографической линии с EUV-сканером. Во второй половине 2023 года Intel планирует начать на этой линии массовый выпуск микро- схем Intel 4 (7nm) [57]. В плане поддержки разработчиков Intel принял решение возродить в дру- гом формате популярный в прошлые годы форум «Intel Developer Forum». СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 WWW.SOEL.RU 9

РЫНОК Рис. 11. Оптический сетевой трансивер Intel SPTSBP4CLCCO Таблица 11. Новые наименования в дорожной карте Intel Продукт Наименование Intel 10nm Без изменений (процессоры Tiger Lake и Рис. 12. Главный вход в офис фирмы SK hynix Inc., Ичхон, Южная Корея SuperFin Intel Xe-LP (SG1, DG1) 10-нм Переименован в Intel 7 (процессор Ander Кроме того, Intel ведёт разработ- Solidigm со штаб-квартирой в Сан-Хосе, Enhanced Lake) ки нового поколения лидаров на базе Калифорния, США. В настоящее время Super Fin кремниевой фотоники [61]. Solidigm является одним из ведущих мировых разработчиков новых техно- Intel 7nm Переименован в Intel 4 (процессоры Более подробную информацию о логий в области флэш-памяти NAND. Meteor Lake, Intel Xeon Scalable, Granite финансовом положении фирмы мож- В фирме, по данным на конец 2021 года, Rapids); Технология EMIB для семейств но найти на сайте Intel. работают около 2000 сотрудников в Stratix FPGA и Agilex FPGA (Ponte Vecchio 20 офисах по всему миру [63]. В кон- Sapphire Rapids); Foveros Direct, Foveros SK Hynix, Micron Technology це декабря 2021 года SK hynix закры- и Texas Instruments вошли в ла первую фазу сделки, приобретя биз- Omni пятёрку ведущих мировых IDM по нес SSD Intel и завод по производству результатам продаж 2021 года флэш-памяти NAND в Даляне в Китае. Intel 7+ Переименован в Intel 3 (модульная Сумма платежа SK hynix за эту сделку структура, новые библиотеки и EUV); Южнокорейская компания SK hynix составила 7 млрд USD. Дочерняя ком- Технология стекирования кристаллов Inc. разрабатывает и производит полу- пания SK hynix, расположенная в США Foveros – Die to Die Stacking (Lakefield), проводниковую память DRAM, NAND, Solidigm, будет управлять приобретён- а также датчики изображения CMOS ным у Intel бизнесом SSD. Intel 5nm Переименован в Intel 20A (в двузначном Image Sensors (CIS). По объёмам про- именовании A означает Ангстрем, даж 2021–2019 (annual revenue) SK На втором этапе сделки, заплани- переход от FinFET к RibbonFET hynix занимает третье место в мире в рованном на март 2025 года, SK hynix классе IDM-производителей [62]. Лого- приобретёт у Intel оставшиеся активы, (транзисторы Gate-All-Around – GAA), тип фирмы показан на рис. 12. относящиеся к её бизнесу NAND [64]. новая технология PowerVia – обратная Компания была основана в 1983 году с Американская корпорация Micron подача питания названием Hyundai Electronic Industrial Technology, созданная в 1978 году, Co., Ltd. (более известное название — заняла четвёртое место по результа- Пока нет Новая технология Intel 18A с Hyundai Electronics). Производствен- там продаж 2021 года. Эта IDM-фирма, использованием прецизионной ные линии находятся на заводах в как и SK hynix, специализируется в фотолитографии ASML EUV High-NA Республике Корея, США, Китае и Тай- основном на проектировании и изго- ване. В 1999 произошло слияние с товлении микросхем памяти, а также устройств на базе кремниевой фотони- компанией LG Semiconductor Co., Ltd. датчиков CMOS и SSD-дисков. Вклад ки, предлагая компактные оптические В 2012 году главным акционером ком- фирмы в общий объём произведён- интегральные платформы со скоростя- пании стал концерн SK Telecom, а Hynix ной в 2020 году NAND-памяти соста- ми от 100 до 1600 Гбит/с, предназна- была включена в SK Group. вил примерно 13%. ченные для оптимизации работы ЦОД. Компания отделилась от Hyundai Накопители, модули памяти, HDD и Устраняя «узкие места» сети, снижа- Group и была переименована в SSD-диски общего потребления Micron ющие скорости вычислений, кремни- Hynix Semiconductor Inc. в 2001 году. продаёт под торговой маркой Crucial евая фотоника обеспечивает высокую В 2006 году создана глобальная произ- Technology. В настоящее время Micron пропускную способность, программно водственная сеть и учреждена дочерняя вместе со своими дочерними предпри- конфигурируемый доступ к вычисли- фирма в Китае Hynix-ST Semiconductor ятиями владеет 14 заводами, располо- тельным ресурсам и системе хранения Inc. В 2020 г. фирма SK hynix объявила о женными в США, Сингапуре, Тайване, данных [59]. начале процесса приобретения бизне- Китае и Японии. Из них один совре- са Intel по производству NAND-памяти. менный экспериментальный завод В настоящее время оптические тран- расположен в США, а на 11 других сиверы с кремниевой фотоникой про- В декабре 2021 года SK hynix осно- изводства Intel занимают лидирующие вала ещё одну дочернюю компанию позиции на этом рынке. Например, оптический сетевой трансивер Intel SPTSBP4CLCCO обладает уникальными характеристиками, обеспечивая пере- дачу данных по оптическому каналу на расстояние до 10 км со скоростью 100G (рис. 11) По числу отказов на 1 млрд часов показатели Intel на 2 порядка луч- ше, чем у конкурентов [60]. 10 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022

РЫНОК Рис. 13. Новая разработка Micron высокоскоростная DRAM-память LPDDR5X заводах изготавливаются микросхе- Рис. 14. Пример удачного проекта, поддерживаемых Micron – электрическое аэротакси Volocopter мы DRAM, NAND, FLASH, NOR, NAND FLAS. Кроме того, два завода исполь- (7,5 Гбит/с) по сравнению с LPDDR5 ет свою продукцию ведущим произво- зуются для производства датчиков и предыдущего поколения. дителям смартфонов и компьютерных SSD [65]. накопителей. Пиковая скорость LPDDR5X, равная Среди многочисленных связей, поку- 8,533 Гбит/с, позволяет увеличить про- Однако в октябре 2021 года то же пок и продаж, подробно описанных в изводительность примерно на 33% и агентство Рейтер сообщило, что пока Интернете, в истории Micron представ- открывает новые возможности для ещё стороны не достигли окончатель- ляется интересным отметить давние систем следующего поколения смарт- ного соглашения, и переговоры про- партнёрские связи фирмы с Intel. Ещё в фонов, поддерживающих 5G и AI [69] должаются. январе 2006 года Micron и Intel создали (рис. 13). совместное предприятие, получившее Texas Instruments Incorporated название IM Flash Technologies (IMFT). Во многих западных странах хорошо Основная задача нового предприя- известен фонд «The Micron Ventures», Texas Instruments Incorporated (TI) – тия заключалась в разработке и про- который идентифицирует и направля- одна из старейших американских элек- изводстве новых типов памяти NAND ет инвестиции Micron в технологиче- тротехнических компаний. По объёмам в городе Лехай, штат Юта, США (Lehi, ские стартапы в самых различных обла- продаж полупроводниковых компо- UT, USA) [66]. стях от автоматизированных систем нентов в 2020 и 2021 годах она заня- расшифровки генома до универсаль- ла пятое место. В 2015 году компания IM Flash ных летательных аппаратов [70, 71] Technologies организовала произ- (рис. 14). В 1930 году Джон Карчер (John водство флэш-памяти 3D XPoint и её Karcher), американский изобрета- поставку на сборочные заводы Micron и Одним из основных конкурентов тель отражательного сейсмографа, Intel. В конце октября 2019 года Micron Micron на рынке памяти является IDM- с помощью которого впоследствии выкупила у Intel за 1,5 миллиарда дол- изготовитель NAND и твердотельных были открыты основные нефтяные ларов неконтролирующий пакет акций накопителей (SSDs) японская фирма месторождения, основал вместе с IM Flash Technologies, и фирма полно- KIOXIA Corporation [72]. Поскольку Юджином Макдермоттом (Eugene стью перешла под контроль Micron. это частная компания, она не обязана McDermott) фирму Geophysical Service С этого времени IM Flash Technologies публиковать данные о своей деятель- Incorporated (GSI). юридически стала известна как Micron ности и финансовом состоянии. Поэ- Technology Utah, LLC [67]. тому она не была отмечена в этой ста- В 1951 году из GSI была выделена тье в табл. 1 (Современная электроника. отдельная самостоятельная компания В начале пандемии COVID-19 в 2021. № 2). Texas Instruments. В 1988 году GSI была 2020 году цены на флэш-память и куплена одной из крупнейших в нефте- на твердотельные накопители ста- В конце августа 2021 года агентство газодобывающей отрасли корпораци- ли постепенно падать. Поэтому Intel Рейтер опубликовало сенсационное ей Halliburton [74]. приостановила закупки 3D XPoint у сообщение о возможном поглощении Micron. В результате в конце октября фирмой Western Digital Corp (WDC) за С самого начала TI сосредоточилась 2021 Micron принял решение о продаже 20 млрд USD японского производите- на полупроводниковой тематике. своего завода по производству флэш- ля микросхем памяти Kioxia Holdings. памяти в Лехай, штат Юта, корпорации В результате такого поглощения могла На счету Texas Instruments изобре- Texas Instruments [68]. бы образоваться новая гигантская кор- тения, заложившие основы многих порация по производству микросхем направлений современной электро- В ноябре 2021 года компания Micron памяти NAND [73]. ники: представила свою новую разработку – ● 1954 – первый в мире коммерческий высокоскоростную DRAM-память Напомним, что Kioxia была прода- LPDDR5X, изготовленную на базе 1α, на Toshiba Corp. в 2018 году консор- кремниевый транзистор и транзи- 176-слойной NAND-памяти UFS 3.1, циуму, возглавляемому частной инве- сторный радиоприёмник; uMCP5. Результаты тестирования новой стиционной компанией Bain Capital, ● 1958 – первая в мире интегральная памяти при работе совместно с чипом за 18 миллиардов долларов. В насто- схема Джека Килби на германиевых MediaTek Dimensity 9000 5G показали ящее время Kioxia является одним из транзисторах (рис. 15); удвоенную скорость передачи данных крупнейших игроков на рынке микро- ● 1967 – первый в мире переносной схем памяти NAND, который поставля- микрокалькулятор; ● 1970 – первый в мире однокристаль- ный микроконтроллер; СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 WWW.SOEL.RU 11

РЫНОК Таблица 12. Заводы по изготовлению ПЭК TI Наименование Расположение Первый Диаметр Технология Продукция завода запуск подложки, мм HFAB USA, Texas, Houston 1967 150 800 HDD Santa Cruz USA, California, Santa Cruz 1980 150 Рис. 15. Первая в мире интегральная схема Arlington USA, Texas, Arlington 1985 150 80 000, 35 000 Джека Килби на германиевых транзисторах – MFAB USA, ME, South Portland 1997 200 350, 250, 180 1958 год RFAB 2009 300 180, 130 BiCMOS RFAB-2 USA, TX, Richardson 2022 ● 1972 – модули FLIR для военных ра- DMOS6 USA, TX, Richardson 300 130–65, 45 BiCMOS даров; DMOS5 1964 200 180 DFAB USA, TX, Dallas 150/200 Foundry ● 1976 – микроволновая система по- SFAB USA, TX, Dallas 2019 150 1000–500 Foundry садки; DHC USA, TX, Dallas 2018 2000–1000 NAND, 3DxPoint DBUMP USA, TX, Sherman 200 BiCMOS ● 1978 – первый однокристальный FFAB USA, TX, Dallas 2022 1000–180 синтезатор речи; LFAB USA, TX, Dallas 200 MIHO8 Germany, Freising 200 350–250 ● 1984 – первый в мире однокристаль- Aizu USA, Lehi, UT 200 110 ный радиолокационный модуль на основе арсенида галлия; Chengdu (CFAB) Japan, Miho Japan, Aizu ● 1984 – радар с обратной апертурой; China, Chengdu ● 1987 – первый в мире DLP-чип; ● 1979 – домашний компьютер TI-99/4; квартирой, расположенной в Далласе, ства в огромных количествах успешно ● 1982 – Compact Computer 40 (CC-40). штат Техас, США. продаются во всём мире. Разработан- ные TI компоненты и блоки для систем Дальнейшая деятельность TI была Производственные площадки TI, рас- домашней автоматизации пользуются связана c разработкой аналоговых положенные в США, Японии, Китае и популярностью и делают дома более микросхем, встроенных процессо- Германии, включают фабрики по про- безопасными, удобными и энергоэф- ров, микроконтроллеров, много- изводству пластин, семь сборочных и фективными. ядерных процессоров, чипов и моду- испытательных заводов, а также мно- лей для систем беспроводной связи, гочисленные испытательные центры. Одним из основных направлений TI а также сенсоров и микросхем RFID. В исследовательских центрах, офи- является разработка и производство Заметную часть продукции TI занима- сах, представительствах и на заводах аналоговых и цифровых микросхем ют калькуляторы, развивающие игро- TI работает в общей сложности около для самых различных приложений, вые приставки и проекторное обору- 30 тысяч человек. включая промышленную, автомобиль- дование. ную, персональную электронику, ком- Параметры заводов TI приведены в муникационное оборудование и кор- За период с 1996 по 2021 год TI погло- табл. 12. поративные системы. тила множество фирм, среди которых были такие известные, как: Tartan Inc.; Сегодня TI разрабатывает, произво- В каталоге продукции TI насчиты- Amati Communications; GO DSP; линей- дит, тестирует и продаёт аналоговые вается около 80 тысяч наименований ки продуктов Harris Semiconductor и встроенные процессоры для таких комплектующих из таких разделов, как: (CD4000, HC4xxx, HCT, FCT и ACT); Libit рынков, как промышленная, автомо- усилители; аудио; часы и время; АЦП; Signal Processing Ltd.; Butterfly VLSI, Ltd.; бильная, персональная электроника, ЦАП; DLP; интерфейсы; логические Telogy Networks; Unitrode Corporation; коммуникационное оборудование и микросхемы; контроллеры напряже- Burr-Brown Corporation; Chipcon; корпоративные системы. ния; микроконтроллеры (MCU); про- CICLON; Luminary Micro; National цессоры для беспроводной связи; Semiconductor за 6,5 млрд долларов; Распределение доходов TI по продук- драйверы электродвигателей; системы завод Micron Лехи, Юта, США по про- ции для различных рынков показано управления энергопотреблением; ВЧ и изводству ПЭК (300 мм). на рис. 16. СВЧ; датчики; коммутаторы и мульти- плексоры; компоненты для систем бес- Самым крупным приобретением Наибольший вклад в суммарный проводной связи; калькуляторы; разви- было поглощение в 2011 году бизне- доход TI вносят компоненты и закон- вающие приставки. са National Semiconductor за 6,5 млрд ченные устройства, предназначенные долларов. Эта операция сделала TI круп- для промышленной и автомобильной Интересным представляется новое нейшим в мире производителем полу- отраслей (рис. 17). направление разработки и производ- проводниковых аналоговых электрон- ства NAND 3DxPoint в новом подраз- ных компонентов. Использовавшиеся в военных ради- делении, который TI купила у Micron. олокационных системах наработки TI В настоящее время Texas Instruments сегодня нашли применение в бытовых Incorporated (TI) – это публичная автомобильных радарах. Эти устрой- (Nasdaq TXN) транснациональная полу- проводниковая корпорация со штаб- WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 12

РЫНОК Промышленная электроника Персональная электроника Автомобильная электроника Коммуникационное оборудование Корпоративная электроника Другие приложения Рис. 16. Распределение доходов TI по продукции для различных рынков Таблица 13. Результаты доходов TI за четвёртый квартал 2021 и 2020 годов (Q4 2021 и Q4 2020, соответственно) Аналоговые компоненты Q4 2021, млрд USD Q4 2020, млрд USD Разница, % Доход (revenue) 3,758 3,127 20 2,098 1,514 39 Операционная выручка (Operating profit) 6 18 Встраиваемые системы обработки сигналов (Embedded Processing) 35 Доход (revenue) 764 720 124 Операционная выручка (Operating 293 249 profit) Другие продукты Доход (revenue) 310 229 112 50 Операционная выручка (Operating profit) Более подробную информацию о про- (аналоговые + встраиваемые + прочие). Рис. 17. Последняя разработка Texas дукции TI можно получить на сайте [76]. Чистая прибыль 2,14 миллиарда долла- Instruments – графический калькулятор ров в сумме по трём показателям. Сум- TI-Nspire CX II-T Следует обратить внимание на инте- марная прибыль на акцию – 2,27 дол- грированную среду разработки, пред- лара. При оценке прибыли на акцию на первом новом заводе начнётся уже назначенную для создания кода DSP учитывалась чистая стоимость в раз- в 2025 году. С учётом возможности или ARM процессоров семейств TMS320, мере 4 центов. включения до четырёх заводов общий MSP430 и других процессоров, выпу- инвестиционный потенциал на объек- скаемых Texas Instruments, получив- Выручка по аналоговым компонентам те может достичь примерно 30 милли- шую название Code Composer Studio. увеличилась на 39% по сравнению с тем ардов долларов США и со временем обе- Эта платформа включает операцион- же кварталом прошлого года благодаря спечить 3000 дополнительных рабочих ную систему реального времени SYS/ высокому спросу на промышленных и мест [78]. BIOS (DSP/BIOS). автомобильных рынках. Доходы от ана- логовых технологий выросли на 20%, Новые фабрики дополнят существу- Используя это приложение, разработ- а от продаж встраиваемых систем — ющие 300-мм фабрики TI, в том числе чики получают доступ к продуктам TI, на 6% по сравнению с аналогичным DMOS6 (Даллас, Техас), RFAB1 и RFAB2 которые сразу же доступны для отгруз- кварталом прошлого года. в Ричардсоне, строительство которых ки. Платформа расширилась и теперь будет завершено в 2022 г. Кроме того, включает в себя десятки тысяч аналого- Компания Texas Instruments ожидается, что завод LFAB (Лехи, Юта), вых и встроенных продуктов обработ- Incorporated, как и другие рассмотрен- который TI недавно приобрёл у Micron, ки данных TI. В 2020 году TI добавила ные в этой статье фирмы, связывает начнёт производство в начале 2023 г. несколько функций, в том числе бара- своё будущее с расширением масшта- баны с полным и нестандартным коли- бов производства и с совершенствова- Как избежать повторных чеством, несколько вариантов оплаты, нием технологий изготовления. кризисов с поставками ПЭК кредитные линии и доставку по фикси- рованной ставке [77]. В 2022 году TI планирует начать Завершившийся 2021 год принёс строительство двух заводов по про- одним фирмам в лице производите- Так же, как и другие ведущие IDM- изводству полупроводниковых пла- лей электронных компонентов огром- фирмы, TI закончила 2020 и 2021 годы стин диаметром 300 мм в Шермане, ные прибыли, а другим, как, например, с заметной прибылью. штат Техас, США (Sherman, Texas). автомобилестроительным фирмам, В будущем на этой площадке, возмож- колоссальные убытки. За эти два года В табл. 13 приведены результаты но, будут строиться ещё два завода. На одной из наиболее популярных пого- доходов TI за IV квартал 2021 и 2020 этих заводах будут выпускаться анало- ворок в англоязычной среде стала: годов (Q4 2021 и Q4 2020), соответ- говые и цифровые системы с исполь- «A crisis for one investor is an opportunity ственно. зованием самых современных техно- логий. Ожидается, что производство Суммарный доход в IV квартале составил 4,83 миллиарда долларов СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 WWW.SOEL.RU 13

РЫНОК for another» (кризисная ситуация для гражданского назначения. В дополне- ние; здравоохранение; бытовая элек- одного инвестора – это благоприятная ние к 2 трлн USD, которые правитель- троника; интеллектуальное сельское ситуация для другого). ство США выделило на развитие про- хозяйство [88]. изводства электронных компонентов в Как и в прошлом году, тысячи авто- 2020–2021 гг., 5 миллиардов долларов В Европе ситуация с производством мобилей во всём мире стоят на складах президент Байден ассигновал в янва- ПЭК крайне тревожная. Согласно производителей в ожидании необходи- ре 2022 года на строительство и модер- исследованию консалтинговой фир- мой электроники. низацию заводов по производству ПЭК мы Kearney, доля Европы упала с 25% в специального и военного назначения. 2000 году до 8% в 2020 году. При этом Достаточно просто оценить убыт- В рамках принятого закона оговорены процент производства с использова- ки автомобильной промышленности, специальные меры, направленные на нием передовых полупроводниковых сравнивая объёмы годовых продаж. привлечение иностранных инвести- технологий в Европе чрезвычайно По оценкам специалистов, в 2021 году ций в развитие производства ПЭК на низкий. Cпрос на такого вида микро- во всём мире убытки в автомобильной территории США [83]. схемы постоянно растёт, и ожидается, отрасли составили примерно 60 млрд что к 2030 году европейский спрос на USD. Намного сложнее сосчитать убыт- В феврале 2021 года в соответствии новейшие чипы вырастет с нынешних ки в других областях. Можно сказать с указом президента США был иници- 19% до примерно 43%. Для того что- лишь, что почти каждая отрасль постра- ирован ряд действий «федерального бы удовлетворить потребности EC в дала из-за дефицита ПЭК либо напря- агентства по национальной безопас- современных микросхемах, необходи- мую, либо по вине поставщика [79]. ности», направленных на укрепление мы инвестиции более 300 млрд евро. цепочек логистических поставок ПЭК Кроме того, нужно учитывать, что На фоне мрачных сообщений поя- в США. Кроме того, был организован эксплуатация нового завода по про- вился вселяющий надежду прогноз официальный детальный опрос прак- изводству микросхем в ЕС (European International Data Corporation (IDC), тически всех американских и зару- Union) примерно на 30% дороже, чем согласно которому к концу следующего бежных фирм, задействованных в в Южной Корее, и на 40% дороже, чем года мировые производители ПЭК смо- электронной промышленности США. на Тайване, который сейчас являет- гут наконец-то полностью удовлетво- Предварительный анализ этого опро- ся мировым лидером в производстве рить растущий спрос [80]. са позволил выявить наиболее уяз- чипов [89]. вимые моменты в индустрии произ- Пандемия COVID-19 и последующий водства и импорта ПЭК, касающиеся Учитывая стратегическую важность кризис поставок электронных компо- вопросов национальной безопасно- производства полупроводниковых нентов породили дискуссию, в которой сти США [84, 85]. электронных компонентов, Комис- участвуют как высшие государственные сия Европейского Союза (European чиновники, так и руководители веду- В качестве «инициативы снизу» руко- Commission) 19 июля 2021 года ини- щих мировых производителей ПЭК. водители ведущих американских фирм – циализировала создание нового про- На повестке дня стоят два основных производителей ПЭК в декабре 2021 года мышленного альянса, получившего вопроса – какой именно тип производ- подготовили и направили в конгресс название «Европейский альянс полу- ства и где конкретно нужно развивать письмо, в котором призвали ратифи- проводниковых технологий и про- и поддерживать на государственном цировать Закон USICA (S.1260) [86], кото- цессоров» (Alliance for Processors and уровне. В настоящее время преобла- рый предусматривает выделение 52 млрд Semiconductor technologies). дают два мнения. Одно направление долларов государственных субсидий для развития производства ПЭК связыва- поддержки производства полупроводни- Альянс должен объединить пред- ют с чисто контрактными фирмами, ковых микросхем в США [87]. приятия-изготовители, а также науч- типа TSMC, производящими микро- ные и исследовательские организации схемы по заказу фирм-разработчиков При том внимании и объёмах финан- стран членов ЕЭС. Основная цель ново- (Foundries). Другая точка зрения заклю- совой помощи, которые правитель- го альянса заключается в расширении чается в том, что нужно развивать уни- ство оказывает отрасли, США в бли- и укреплении позиций ЕЭС в структуре версальные фирмы, такие, например, жайшие несколько лет может вернуть мирового производства процессоров и как Samsung и Intel, которые сами про- себе лидерские позиции в индустрии полупроводниковых электронных ком- ектируют и сами изготавливают ПЭК производства современных полупро- понентов, обеспечивающих безопасное на своих заводах (IDM) [81]. водниковых комплектующих. и успешное развитие электронной про- мышленности стран – членов экономи- Общим для обеих точек зрения явля- Проблема дефицита ПЭК и возмож- ческого союза. ется мнение, что производство ПЭК ных путей её решения остро стоит и в должно быть перераспределено более других странах мира. Канадский нацио- Глава европейской промышленно- равномерно по различным регионам нальный совет по полупроводниковому сти Тьерри Бретон заявил, что в конце мира [82]. производству (Canada’s Semiconductor 2021 года 22 государства – члена ЕС объ- Council) обнародовал перспективный единили свои усилия в новых альянсах: Практически все развитые страны план развития отрасли, согласно кото- «Alliance for Processors and Semiconductor принимают экстренные меры для пре- рому страна должна иметь свои соб- technologies» и «European Alliance for одоления кризиса. Так, например, сенат ственные производственные мощно- Industrial Data, Edge and Cloud» [90, 91]. США в 2020 году принял закон об аме- сти с годовым оборотом около семи риканских заводах, изготавливающих триллионов долларов. Предполагает- Вместе с тем не все страны и европей- ПЭК, который предусматривает нало- ся, что Канада будет разрабатывать и ские фирмы полностью поддержива- говые льготы и федеральные инвести- производить микросхемы для таких ют новый альянс. Так, например, Жан- ции в размере десятков миллиардов приложений, как: автомобилестрое- Марк Шери, генеральный директор долларов, направленные на стимули- STMicroelectronics, в одном из своих интер- рование производства комплектующих 14 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022

РЫНОК вью отметил, что его компания не войдёт Европейский Союз. Прежде всего, это ленный на разработку 2-нм технологий. в число участников альянса европейских касается китайских инвестиций [93, 94]. На первом этапе, который номиналь- производителей микросхем. Однако STM но начался 1 июня 2020 года, проект приветствует инициативу ЕС и надеется В законе должны быть прописаны IT2 возглавляется ведущей в мире ком- на финансовую помощь ЕС в расшире- меры, стимулирующие зарубежных панией по производству литографиче- нии производства датчиков STM в Евро- партнёров Европейского Союза разме- ского оборудования, ASML Holding NV пе. Некоторые возражения по поводу уста- щать новые производственные мощно- (Велдховен, Нидерланды). Институт ва альянса есть и у других членов ЕС [92]. сти на территории стран – членов ЕС. IMEC (Лёвен, Бельгия) будет самым круп- Работа над этим законом должна быть ным бенефициаром этого проекта [98]. В своём обращении к Европейскому завершена в 2022 году [95]. Союзу президент Урсула фон дер Ляй- Не остаются в стороне корейские про- ен 15 сентября 2021 года анонсиро- Одним из крупнейших центров изводители ПЭК. Правительство Южной вала «Закон о европейских чипсетах» микроэлектроники и информацион- Кореи намерено инвестировать более (European Chips Act), направленный ных технологий в Европе является 450 млрд долларов США в производ- на обеспечение стратегической авто- Silicon Saxony, расположенный в Гер- ство ПЭК. Кроме того, будут предоставле- номии ЕС в производстве ПЭК. В зако- мании. Этот конгломерат объединяет ны дополнительные налоговые льготы, не «О европейских чипсетах» должны производителей и поставщиков ПЭК, а предназначенные для стимулирования быть регламентированы способы защи- также университетские лаборатории и производства автомобильных чипов на ты европейского рынка полупрово- специализированные НИИ, разрабаты- территории страны. Основные средства дниковых чипсетов от событий, ана- вающие новые устройства и техноло- будут направлены на расширение про- логичных дефициту комплектующих, гии в области микроэлектроники [96]. изводства ведущих корейских фирм, обусловленному пандемией COVID-19. таких, например, как Samsung и SK Hynix. В этом законе будут прописаны усло- По мнению Комиссара Евросоюза вия ограничения экспорта определён- Тьерри Бретона, регион Саксония дол- В Китае развитию электронной про- ных типов чипсетов, направленные на жен стать одним из базовых центров в мышленности уделяется особое внима- защиту цепочек поставок в ЕС. Кроме программе ЕС по развёртыванию мощ- ние. Правительство вкладывает огром- того, будут предусмотрены специаль- ного производства передовых полупро- ные средства, прежде всего в крупные ные меры защиты европейских ком- водниковых микросхем в Европе [97]. государственные проекты, такие как паний от нежелательных поглощений «China Integrated Circuit Industry». инвесторами из стран, не входящих в Из других важных проектов стоит Целью проекта является создание на отметить финансируемый Европейским территории КНР собственных заводов, Союзом и национальными правитель- ствами проект IC Technology IT2, направ- Реклама СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 WWW.SOEL.RU 15

РЫНОК производящих ПЭК для нужд китай- позволили создать компании, кото- Литература ской электронной индустрии. В каче- рые стали магнитом для талантливых стве одного из наиболее ярких приме- инженеров и менеджеров. Менедже- 47. URL: https://www.bloomberg.com/news/ ров реализации этого проекта можно рам верхнего уровня предлагается features/2018-01-18/intel-has-a-big-prob- привести китайскую фирму Yangtze зарплата до 300 000 долларов в год, lem-it-needs-to-act-like-it. Memory Technologies Company (YMTC), что сравнимо с вознаграждением на основной задачей которой является эквивалентных должностях в Apple, 48. U R L : h t t p s : / / w w w . t e c h s p o t . c o m / серийное производство флэш-памяти Qualcomm и Intel. На вновь строя- news/90539-intel-10nm-p roduction-now- собственной разработки [99]. щихся заводах Китая в настоящее вре- surpassing-14nm-7nm-remains.html. мя работают сотрудники, многие из В сентябре 2021 года YMTC объяви- которых пришли из Siemens, Micron, 49. URL: https://www.tsmc.com/english/ded- ла о начале серийного производства Samsung, Infineon и других известных icatedFoundry/technology/logic/l_7nm. 128-слойной 3D NAND памяти. Компа- фирм. ния Powev Electronic Technology Co., про- 50. URL: https://www.electronicsweekly.com/ изводитель устройств хранения и памя- Приведённые в этой статье факты blogs/mannerisms/manufacturing-man- ти из Шэньчжэня, недавно представила позволяют говорить о том, что в ближай- nerisms/intel-gears-new-ceo-2021-02/. свой новейший высококлассный твер- шие несколько лет в различных странах дотельный накопитель «Asgard AN4 1 мира можно будет наблюдать появле- 51. URL: https://semiwiki.com/forum/index. TByte», основанный на 128-слойной ние новых современных предприятий, php?threads/is-intel-10nm-really-denser- трёхмерной трёхуровневой ячейке (TLC) производящих как ПЭК общего назна- than-tsmc-7nm.11400/page-2. NAND флэш-памяти YMTC. В новом твер- чения, так и узкоспециализированные дотельном накопителе используется сложные системы на кристаллах с тех- 52. URL: https://www.intel.com/content/www/ технология гибридного соединения нологией 10, 7, 5, 3 и 2нм. us/en/newsroom/resources/engineering. Xstacking 2.0, которая предназначена для html#gs.npgyat. соединения массива TLC NAND и пери- По всей видимости, безусловное ферийной схемы CMOS [100]. лидерство азиатских производителей, 53. URL: https://www.intel.com/content/www/ наблюдаемое в настоящее время, будет us/en/newsroom/resources/press-kit-in- Завод Yangtze Memory – не един- нарушено за счёт строительства заво- tel-builds-arizona.html#gs.ocsbu7. ственный, построенный в КНР за дов по производству полупроводнико- последние годы. Государственные вых электронных компонентов в США 54. URL: https://www.intel.com/content/ инвестиции в миллиарды долларов и Европе и Китае. www/us/en/newsroom/news/intel-breaks- ground-two-new-leading-edge-chip-facto- ries-arizona.html#gs.ocr091. 55. URL: https://www.intel.com/content/www/ us/en/newsroom/news/intel-announces- next-us-site-landmark-investment-ohio. html?wapkw=Ohio#gs.ociuf2. ОФИЦИАЛЬНЫЙ ДИСТРИБЬЮТОР 16 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022

РЫНОК 56. URL: https://newsroom.ibm.com/Intel- 72. URL: https://www.kioxia.com/en-jp/top.html. 88. URL: https://electronics360.globalspec. Teams-with-IBM-for-Advanced-Semicon- 73. URL: https://www.nasdaq.com/articles/ com/article/17489/canada-aims-to-in- ductor-Research-and-Development. crease-chip-manufacturing. western-digital-%2420-billion-all-stock-of- 57. URL: https://www.intel.com/content/www/ fer-for-kioxia-poses-valuation-cash-challenge. 89. U R L : h t t p s : / / w w w . k e a r n e y . c o m / us/en/newsroom/news/euv-most-precise- 74. URL: http://www.geophysicalservice.com/ documents/20152/272966470/ complex-machine.html#gs.npfwoa. index.php?mode=webpage&id=615. Europes+urgent+need+to+in- 75. URL: https://economictimes.indiatimes. vest+in+a+leading-edge+semiconduc- 58. URL: https://www.asml.com/en/news/ com/wealth/personal-finance-news/chris- tor+ecosystem.pdf/f3ec1e30-b8ff-b367- press-releases/2022/intel-and-asml- ties-to-sell-microchipprototype-used-in-no- 417c-62cf476342ea?t=1636582354000. strengthen-their-collaboration-to-drive- bel-prize-winning-invention/article- high-na-into-manufacturing-in-2025. show/35562477.cms?from=mdr. 90. URL: https://aeneas-office.org/2021/07/20/ 76. URL: https://www.ti.com/data-converters/ alliances-for-semiconductors-and-industri- 59. URL: https://www.intel.ru/content/dam/ adc-circuit/overview.html. al-cloud-technologies/. www/central-libraries/us/en/documents/ 77. URL: https://www.ti.com/tool/CCSTUDIO. intel-silicon-photonics-overview.pdf. 78. URL: https://news.ti.com/texas-instru- 91. URL: https://www.h-cloud.eu/news/the-eu- ments-to-begin-construction-next-year- ropean-alliance-for-industrial-data-edge- 60. URL: https://www.intel.com/content/ on-new-300-mm-semiconductor-wafer- and-cloud-hit-the-road/. dam/www/public/us/en/documents/ fabrication-plants. product-briefs/optical-transceiver-100g- 79. URL: https://energyandcapital.com/report/ 92. U R L : h t t p s : / / w w w . e e n e w s e u r o p e . cwdm4-qsfp28-brief.pdf. semiconductor-stocks-2022/100246. com/news/st-wont-join-european-ad- 80. URL: https://www.idc.com/events/futurescape. vanced-chip-alliance. 61. URL: https://www.wired.com/story/mobil- 81. URL: www.qualcomm.com/news/releas- eye-lidar-on-a-chip-intel/. es/2021/10/04/qualcomm-and-ssw-part- 93. URL: https://www.bloomberg.com/news/ ners-reach-definitive-agreement-ac- articles/2021-04-27/eu-threatens-fines- 62. URL: www.skhynix.com. quire-veoneer. and-merger-bans-for-chinese-state-firms. 63. URL: www.solidigmtechnology.com. 82. URL: https://electronics360.globalspec. 64. URL: https://www.hpcwire.com/off-the- com/article/15379/american-found- 94. URL: https://www.reuters.com/article/ ries-act-will-help-semiconductor-manu- us-eu-china-investment-idUSKBN22S0WR. wire/sk-hynix-completes-first-phase-of- facturing-remain-competitive. intel-nand-and-ssd-business-acquisition/. 83. U R L : h t t p s : / / w w w . c o n g r e s s . g o v / 95. URL: https://ec.europa.eu/commission/ 65. URL: https://investors.micron.com. bill/116th-congress/house-bill/7178. commissioners/2019-2024/breton/blog/ 66. URL: https://www.climatecraft.com/ 84. URL: https://www.federalregister.gov/docu- how-european-chips-act-will-put-europe- download/18.413154eb165845e- ments/2021/09/24/2021-20348/notice-of- back-tech-race_en. 71a55127e/1535534426593/CS-SL-B- request-for-public-comments-on-risks-in- 020514-IMFlashCS.pdf. the-semiconductor-supply-chain. 96. URL: https://www.silicon-saxony.de/en/ 67. URL: https://investors.micron.com/ 85. URL: https://www.bloomberg.com/news/ about-us/. news-releases/news-release-details/ articles/2021-11-07/tsmc-withholds-cus- micron-exercises-call-option-acquire-re- tomer-specific-data-in-answering-u-s-request. 97. URL: https://www.euractiv.com/section/ maining-interest-im-flash. 86. URL: https://www.semiconductors.org/chips/. digital/news/silicon-saxony-to-play-key- 68. URL: https://www.micron.com/about/ 87. URL: https://www.semiconductors.org/ role-in-europes-bid-for-producing-cut- blog/2021/october/micron-completes-sale- wp-content/uploads/2021/12/CEO-let- ting-edge-chips/. of-lehi-fab-to-texas-instruments. ter-to-Congress-on-CHIPS-and-FABS.pdf. 69. URL: https://investors.micron.com/news-re- 98. U R L : h t t p s : / / w w w . e e n e w s e u r o p e . leases/news-release-details/micron-and-me- com/news/european-2nm-project-in- diatek-first-validate-lpddr5x. cludes-no-chip-companies. 70. URL: https://www.micron.com/about/ our-company/venture. 99. URL: https://www.tomshardware.com/ 71. URL: https://www.volocopter.com/. news/tsinghua-unigroup-faces-bank- ruptcy. 100. U R L : h t t p s : / / w w w . t e c h s p o t . c o m / news/92615-there-time-snag-great-deals-hp- laptops-2.html. НОВОСТИ МИРА никнуть в инфраструктуру компании-жерт- современных реалиях имеет наличие у экс- вы через разные точки входа. Кроме того, пертов по информационной безопасности КОЛИЧЕСТВО КИБЕРИНЦИДЕНТОВ сегодня организации сталкиваются с при- оперативных данных об актуальных угрозах, остановкой деятельности ряда иностранных схемах и тактиках злоумышленников. Вку- В РОССИЙСКИХ КОМПАНИЯХ вендоров на рынке. В ситуации неопреде- пе с фундаментальными надёжными защит- лённости, когда российские компании ли- ными инструментами это сокращает время УВЕЛИЧИЛОСЬ В 4 РАЗА шились отдельных защитных решений, ри- обнаружения и реагирования на угрозу и, ски пропустить сложную кибератаку значи- как следствие, минимизирует последствия «Лаборатория Касперского» зафиксиро- тельно повышаются, говорится в заявлении от киберинцидентов», – комментирует Алек- вала значительный рост количества инци- «Лаборатории Касперского». сандр Гостев, главный технологический экс- дентов, связанных со сложными киберата- перт «Лаборатории Касперского». ками на бизнес в России. В первом квартале «Усложнение ландшафта угроз и новые 2022 года эксперты компании расследова- реалии рынка требуют от отечественных Ранее «Лаборатория Касперского» так- ли в четыре раза больше таких инцидентов, компаний комплексного подхода к кибер- же сообщила о значительном росте числа чем за аналогичный период 2021. безопасности, включающего расширенные атак с использованием программ для уда- системы обнаружения и реагирования на лённого доступа. По мнению специалистов, такой рост обу- сложные кибератаки. Большое значение в словлен, в первую очередь, постоянным ус- servernews.ru ложнением ландшафта угроз и расширени- ем поверхности атак: злоумышленники ис- пользуют разные тактики и техники, в том числе комбинированные, и стремятся про- СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 WWW.SOEL.RU 17

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Новейшие разработки в области медицинской электроники для борьбы с вирусом и не только Андрей Кашкаров ([email protected]) помощью сего сенсорного устройства и интерпретация полученных данных Несколько инертно относительно начала пандемии, и тем не позволяют своевременно оказывать менее разработчики во всем мире ориентировали электронную медицинскую помощь, анализируя промышленность на создание smart-масок для лица. Такие респираторы, проблему адекватно состоянию паци- с одной стороны, выполняют ту же функцию защиты от токсичных ента, часто ещё до того, как сам он субъ- частиц, передающихся воздушно-капельным путем, но с другой – ективно почувствует дискомфорт или электронная начинка «умной маски» имеет диагностический потенциал, ухудшение состояния. В этом объектив- оперативность считывания данных и, в перспективе, другие широкие ная реальность устройств электронной полезные возможности по измерению параметров, значимых для техники: они не обладают всеми преи- здоровья человека. В статье рассматривается перспективная разработка муществами человеческого разума, но для применения в области медицины. не имеют также ангажированности, в результате чего исключается человече- Современные носимые электронные тивного устройства от одной батареи. ский фактор, который нередко имеет устройства (мобильные устройства), Мы будем говорить об этом на протя- место в основе диагностической ошиб- устройства IoT и особенно медицин- жении всей статьи. Она посвящена раз- ки, в том числе в медицинской сфере. ская техника, где время работы от эле- работке американских коллег. Поэтому изобретение американских мента питания является критически коллег имеет огромные перспективы важным параметром, благодаря раз- В электронном устройстве, представ- развития. работчикам РЭА и «вызовам времени», ленном в начале 2022 года широкой таким как пандемиия коронавиру- общественности инженерами Северо- Новую интеллектуальную сенсорную са, стремительно наращивают функ- западного университета (Northwestern платформу для лицевых масок назва- циональные возможности. Поэтому Univesity) в г. Эванстон, штат Иллинойс, ли «Fitbit для лица», или, в оригинале, предъявляются высокие требования США, электронный датчик, встроенный FaceBit. Лёгкий сенсорный биодатчик к системам электропитания. Главный в маску для лица, по частоте дыхания снабжён компактным магнитом диаме- вызов сегодняшнего дня в медицин- определяет сердечный ритм (пульс) и тром 6,35 мм для крепления к любой ской индустрии и не только – макси- насыщенность кислородом – сатура- тканевой или хирургической, а также мально продлить срок службы порта- цию. А также измеряет температуру, технической (на манер респиратора влажность, такой условный параметр, против пыли) маске с металлической Рис. 1. Вид тканевой маски с магнитом для как «сила выдоха»: всё это диагностиру- вставкой. Может быть легко демонтиро- крепления оригинального биодатчика FaceBit ется и фиксируется по времени. Анали- ван. На рис. 1 представлен вид тканевой тическая электронная схема основана маски с магнитом для крепления ориги- Рис. 2. Вид с внутренней стороны маски на микропроцессоре и имеет настра- нального биодатчика FaceBit. На рис. 2 на плату с датчиками иваемый уровень звуковой индика- представлен вид с внутренней стороны ции, срабатывающей, если заданные маски на плату с датчиками. Вид платы параметры превысят условную нор- с биодатчиками представлен на рис. 3. му. Перспективы в дальнейшей раз- работке устройства в оперативной – в Широкое применение в быту режиме онлайн – передаче полученных и интерпретированных данных бес- Тем же научным сообществом раз- проводным способом на сервер, кото- работано приложение для смартфо- рый удалённо контролирует медицин- на, которое считывает, идентифици- ский квалифицированный работник с рует и интерпретирует полученные дипломом врача. С помощью удалён- данные в формат, удобный для визу- ного сервера обеспечивается хране- ального восприятия. Таким образом, ние информации длительное время, с использованием приложения кон- что позволяет отслеживать динамику струкция стала доступной и удобной развития болезни. для широкого бытового применения. Приложение в режиме реального вре- Таким образом, пандемия коронави- мени предупредит (в зависимости от руса «сформировала» идею удалённого доступных на смартфоне настроек) медицинского контроля заражённого владельца об изменении границ кон- пациента, но рассматриваемый элек- тролируемых параметров, среди кото- тронный способ уместен для контроля рых анонсирована даже влажность любого вирусного (простудного) забо- маски, то есть сигнал о необходимости левания, не только COVID-19, ставше- её замены. «Умное», компактное, легко- го уже стигмой. Удалённый контроль с съёмное устройство для мониторинга 18 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Рис. 3. Вид платы с биодатчиками состояния здоровья используется так- Рис. 4. Визуализация данных диагностики FaceBit же для прогнозирования усталости и эмоционального состояния человека. FRAM FM25V10-G BLE-модуль Дополнительный На рис. 4 представлена визуализация BMD-350 порт данных диагностики с помощью одно- Барометр имённого приложения, установленно- LPS22HB Датчик состояния го на смартфон. воздуха SGP40 6-DOF IMU Особенности электронных LSM6DSL Темп. датчик биодатчиков, характеристики Микрофон Si7051 и питание устройства ICS43434 Магнетометр Идеальный диод Двусторонний вид на плату съёмного IIS2MDC LM66100DCKR биосенсора с расположением некото- рых элементов представлен на рис. 5. Разъём пост. Разъём переменного Интересно решена проблема подза- тока рядки источника питания устройства. тока Модуль О ней мы будем говорить и далее. В штатном режиме элементом пита- энергоэффективности ния служит компактный аккумулятор дискового типа c напряжением 1,2 В. Управление питанием MAX17222ELT+T В схеме применён импульсный регу- лятор напряжения MAX 17222ELT+T, Рис. 5. Вид на две стороны платы съёмного биосенсора преобразующий напряжение в диапа- зоне 0,9…5 В с максимальным выход- Датчик давления воздуха – барометр – ного по технологии Sensirion CMOSens, ным током 500 мА. Это пример из реализован на микросборке LPS22HB. то есть датчик MOx обладает регули- семейства синхронных повышающих LPS22 MEMS Nano Pressure Sensor пред- руемой температурой и компенсаци- DC-DC преобразователей напряжения ставляет собой ультракомпактный пье- ей влажности для контроля качества с ультранизким током собственного зорезистивный датчик абсолютного воздуха в помещении. Быстродейству- потребления. Основное достоинство давления с цифровым выходом. Диа- ющий SGP40 формирует в цифровом микросхемы в том, что ток собствен- пазон измерений абсолютного давле- виде данные о летучих органических ного потребления на холостом ходу ния 260…1260 гПа при температуре от соединениях (ЛОС) в течение 30 с после самый низкий для подобных устройств, –40 до +85°С. Точность измерения при включения питания. Руководитель кол- всего 300 нА. В выключенном состоя- калибровке в одной точке составляет лектива разработчиков позиционирует нии ток собственного потребления 0,1 гПа (0...+65°С). Потребляемый ток до сей датчик как «чувствительный элек- опускается до 0,5 нА. Выходное напря- 3 мкА. Рабочее напряжение 1,6…3,3 В. тронный нос» для обнаружения лету- жение настраивают с помощью одно- Размеры корпуса HLGA-10L составля- чих органических соединений в поме- го внешнего резистора. Микросхема ют 220,76 мм. щении. Кому не критичны габаритные гарантированно стартует при уров- параметры, для измерения концентра- не входного напряжения 0,95 В, под- Датчик измерения температуры ции определённых газов могут вместо держивая стабильное напряжение на SI7051 – цифровой (I2C) с точностью рассмотренного использовать другой выходе, даже если входное напряже- измерений ±0,05…0,2°C и временем датчик качества воздуха SparkFun – ние снизится до 0,4 В. Благодаря мало- конвертации данных (АЦП) с макси- SGP30. му корпусу, высокой частоте коммута- мальным разрешением 14 бит все- ции до 2,5 МГц, хорошему КПД до 95% го 7 мс (сравните с 750 мс у датчика BLE Module BMD-350 от производи- и необходимости в четырёх элемен- того же форм-фактора DS18B20). Так- теля U-blox обеспечивает стабильную тах обвязки решение компании Maxim же он измеряет влажность в пределах связь в формате Wireless & RF Modules Integrated может занимать на печатной ±3% RH. Потребление 2 мкА при рабо- по протоколу Bluetooth 5.0 в катего- плате всего 20 мм2. чей частоте 1 ГГц. Корпус DFN разме- рии Bluetooth 802.15.1. Краткие тех- рами 6,33 мм. нические параметры таковы: модуля- ция GFSK, класс интерфейса Bluetooth Датчик воздуха Air Quality SGP40 Low Energy (BLE), тип интерфейса I2C, представляет надёжный инструмент SPI, UART, выходная мощность 4 дБм. для измерения качества воздуха в поме- Скорость передачи данных 2 Мбит/с. щении на основе оксида металла (MOx) Чувствительность приёмника –96 дБм с использованием датчика газа, создан- СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 WWW.SOEL.RU 19

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ на рабочей частоте 2,4 ГГц. При рабо- выход прерывания 16-bit data output. батареи за счёт сбора энергии из раз- чем напряжении питания 1,7…3,6 В ток Работают в температурном диапа- личных источников, что означает, что потребления 11,7 мA. Рабочая темпера- зоне –40…85°C. Несмотря на то что вы можете носить маску в течение неде- тура в диапазоне –40…+ 85°C. Компакт- корпуса исполнены в трёх вариан- ли или двух без необходимости заря- ные размеры 8,76,41,5 мм. тах, количество выводов одинаково у жать или заменять батарею». всех микросхем – 12. Все магнетоме- FRAM FM25V10-G – интегральная схе- тры, кроме LIS3MDL, соответствуют по Обязательный тест ма энергонезависимой памяти от произ- основным сигналам, что даёт возмож- безопасности перед началом водителя Cypress Semiconductor, реали- ность взаимозамен. При калибровке работы зованная в корпусе SO-8. Объём памяти Magnetometer 11S2MDC необходимо 1 Мбит. Организация и ширина шины учитывать эффекты «твёрдого/мягко- По правилам безопасности в усло- данных 128 Кбит  8 бит. Тип интер- го» железа и наличие магнитных ано- виях заражения, «красных зон» перед фейса SPI. Рабочее напряжение пита- малий. Данные магнитометра нель- началом работы врач должен убедиться ния 2…3,6 В. Размеры 3,984,971,47 мм. зя использовать, если эти эффекты не в герметичности защитного костюма, компенсируются и/или присутствуют в том числе лицевой маски. Для этого Инерционный измерительный аномалии. Частота опроса 150 Гц, диа- по американскому стандарту медицин- модуль (ИИМ) 6-DOF IMU LSM6DSL пазон питания 1,71…3,6 В. ский персонал проходит 20-минутный от производителя STMicroelectronics тест на пригодность оборудования. Во отличается рекордно малым потре- Микрофон ICS-43434 с интерфей- время теста сначала надевают респи- блением в активном режиме. Дополня- сом I2S от производителя InvenSense ратор, а затем прозрачный капюшон ет номенклатуру многоосевых инерци- для носимых и компактных элек- «костюма безопасности». После этого онных модулей iNemo. В нашем случае тронных устройств, Интернета вещей ассистент включает насос под давлени- это – в одном корпусе LGA-14L разме- (IoT) является самым малым по раз- ем и закачивает под костюм чувстви- рами 2,530,83 мм – многофункцио- мерам (3,52,650,98 мм). Выпуска- тельный к обонянию, вариативно слад- нальный трёхосевой микромехани- ется с 2016 года. Микрофон характе- кий или горький «аэрозольный туман»; ческий акселерометр (ММА), а также ризуется отношением сигнал/шум так пишет мне Джозайя Хестер. Концен- шестиосевой модуль LSM6DSO, трёх- 65 дБА, частотной характеристикой трация аэрозоля, который чувствует по осевой микромеханический гиро- 50…20 000 Гц, чувствительностью обонянию человек, внутри капюшона скоп (ММГ), автомат состояний, мно- 26 дБ. Наличие цифрового интерфей- увеличивается, пока «запах» не будет го специальных IP-блоков, FIFO-буфер. са позволяет обойтись без кодека, под- обнаружен человеком в респираторе. ИИМ 6DOF Atomic IMU LSM6DSL инте- ключаясь напрямую к процессору при- Если он чувствует горький или слад- ресен тем, что с помощью перемычек- ложений. Это позволяет упростить, кий вкус до определённого количества джамперов или программно позволя- уменьшить и удешевить конструкцию. распылений аэрозоля, следователь- ет корректировать чувствительность, Достоинством является супернизкое но, маска негерметична и не соответ- в зависимости от конкретной зада- энергопотребление. В энергосберега- ствует требованиям, предъявляемым к чи, в формате 1,5g, 2g, 4g или 6g. ИИМ ющем режиме ICS-43434 потребляет на безопасности медицинского персона- можно подключить и проводами через 65% меньше электроэнергии по сравне- ла в США. Тогда она заменяется, и тест преобразователь UART-RS232, но важ- нию с иными аналогичными моделями. повторяется снова до удовлетворитель- но не использовать его одновременно ного результата. с подключённым модулем XBee. Диа- Таковы некоторые модули smart- пазон напряжений питания 3,4…10 В маски FaceBit и их характеристики. Об истории разработки DC, средний ток потребления 24 мA Отсюда следует важный вывод о том, при оптимальной частоте опроса вну- что маска FaceBit с многофункциональ- В анонсированном пресс-релизе ком- тренних датчиков 100…150 Гц. Пер- ными электронными датчиками пока пании с компьютерного дисплея на вас спективы таковы, что на базе модуля не имеет мировых аналогов по функци- посмотрит довольно молодое лицо не IMU LSM6DSL заинтересованный раз- оналу и готова к работе по всем параме- обделённого счастьем человека, одно- работчик может сделать полноценную трам спустя 50 с после включения пита- го из авторов перспективной разработ- автономную навигационную систему ния (подсоединения батареи). ки, притягивающей интерес во всём для робототехники, добавив для этого мире в связи с известной актуально- одометр и электронный компас, а если Любопытно, что идея для разработ- стью. Джозайя Хестер (Ph.D – доктор использовать показания присоединён- ки изначально касалась не пациентов, философии) является доцентом кафе- ного модуля GPS для коррекции нави- которых надо было диагностировать, а дры электротехники и вычислитель- гационной информации, выдаваемой медицинских работников – профессио- ной техники, сотрудником компании ИИМ, получится интегрированная бес- налов и несла акцент в виде облегчения Breed в Инженерной школе Маккормик платформенная инерциальная навига- их нелёгкого труда и обеспечения их Северо-Западного университета в Эван- ционная система. Но это в перспективе. личной безопасности. Руководивший стоне. Автор связался с доктором Джо- коллективом разработчиков устрой- зайя Хестером и попросил особо про- Контроль положения объектов с ства Джозайя Дэвид Хестер (Josiah комментировать для нашего издания магнитометрами от производите- David Hester) из Northwestern про- специальные термины и подробности ля STMicroelectronics в рассматрива- комментировал: «Мы хотели разрабо- разработки. Д. Хестер любезно предо- емом устройстве реализован с помо- тать интеллектуальную лицевую маску ставил свой корректный e-mail. Оказа- щью интегральной сборки 11S2MDC, для медицинских работников, которую лось, что работа велась 8 месяцев. Пер- где датчики e-Compass измеряют маг- не нужно подключать с неудобствами в вые результаты были получены летом нитное поле по трём осям-каналам, середине смены», и без паузы продол- 2021 года, однако окончательные испы- имеют цифровой интерфейс SPI/I2C и жил: «Мы увеличили объём энергии 20 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ тания модели завершились 21 декабря ничество с «русскими коллегами» и частота сердечных сокращений и свя- 2021 года. В процессе создания «маски открыт для общения. «Я пока не женат, – занная с ней частота дыхания являются с датчиком» были проведены неодно- свидетельствует он, – поэтому удаёт- измеряемыми величинами, появилась кратные опросы медицинского пер- ся много времени отдавать работе, возможность с большой долей валид- сонала – дипломированных врачей, которая меня привлекает и доставля- ности контролировать их динамику, и медсестер и фельдшеров – для пони- ет удовлетворение результатами. . Раз- теперь открылись новые возможности мания их потребности в умных масках работки Хестера (и коллег) по теме без- для исследований. Стрессовые собы- для лица. После анкетирования уста- батарейных датчиков с автономным тия могут вызывать физиологические новлен важный фактор, влияющий на питанием с подзарядкой от альтерна- реакции, в том числе учащённое дыха- производительность (деятельность) и тивных источников безусловно заслу- ние. FaceBit получает и интерпретирует безопасность медицинского персона- живают всестороннего изучения. Осо- информацию, чтобы сигнализировать ла: качество прилегания маски очень бый акцент Хестер в научных работах о необходимости перерыва в работе, важно при непосредственной работе с направляет на безопасность окружаю- замены маски, прогулки или иного спо- пациентами с вирусными инфекция- щей среды. Современные аккумулято- соба получения зарядки чистым возду- ми. Точность диагностического инстру- ры для бытовых устройств основаны хом: например, необходимости серии ментария FaceBit аналогична точно- на литии: металле, добывая который, относительно глубоких вдохов/выдо- сти устройств клинического уровня, наносят вред окружающей среде. Поэ- хов для достижения состояния бестре- а срок службы батареи между зарядка- тому в ближайшее время будут открыты вожности и безопасности. Более инте- ми может превышать 11 дней, в зави- новые способы и композитные матери- грированные электронные системы симости от конкретных условий при- алы, которые в маломощных АКБ будут могут интерпретировать полученные менения. более безопасны, чем литий в соедине- биосенсором данные для разработки и нии с полимерами. «Моя мечта – пода- оптимизации графиков смен и переры- Знакомство с руководителем коллек- рить миру такие батарейки, о замене и вов для медицинского персонала. тива разработчиков FaceBit Д. Хестером утилизации которых не надо думать», – привело к получению новой информа- сообщил Хестер в частной переписке. Проект «FaceBit: платформа умных ции о smart-маске как устройстве, объ- Отсюда видно, что разработка FaceBit – масок для лица» поддержан грантами единённом с фитнес-трекером. Выше лишь один из результатов широкой Национального научного фонда для мы рассмотрели различные датчи- практической работы коллектива спе- исследований быстрого реагирова- ки, работающие в составе устройства, циалистов, который сам Хестер укра- ния на борьбу с пандемией COVID-19 их применение позволило сделать сил, как жемчужина оправу. Медицин- (номер награды CNS-2032408). FaceBit его комплексным диагностическим ская маска с биодатчиками FaceBit был результатом сотрудничества с инструментом, и даже в представлен- появилась на стыке научных интересов Набилем Альшурафой, доцентом про- ном виде перспективы биодатчиков и вследствие заказов от заинтересован- филактической медицины в Школе не исчерпаны. Все биодатчики отно- ных медицинских компаний, оплатив- медицины Файнберга Северо-Запад- сительно новые, самая старая разра- ших пролонгированное исследование. ного университета и компьютерных ботка среди них – 2016 года, – сказал И теперь легко понять, насколько боль- наук в Маккормике [1]. Джозайя. Возможности акселероме- шего может добиться специалист, если тров и электронных гироскопов, при- будет целенаправленно заниматься Основные результаты исследова- сутствующих модулями в FaceBit, дают только этой темой. Так нередко бывало ния опубликованы 16 января 2022 года очень большие перспективы. Кстати, в в истории, когда разработка на «второ- в Proceedings of ACM on Interactive, частной беседе руководитель проекта степенную» тему становилась ноу-хау Mobile, Wearable and Ubiquitous разъяснил, что сфера его интересов не для многих поколений людей. На пред- Technologies. Краткие выводы пред- только «медицинская электроника». Он ложение прибыть в Москву для обмена ставляем ниже: и коллеги занимаются исследованиями опытом Джозайя Дэвид ответил уклон- ● фиксирующееся на миниатюрном в области безопасных для окружающей чиво, но пообещал непременно поду- среды электронных устройств с авто- мать об этом и не разрывать эксклюзив- магните устройство оценивает вре- номным питанием, подзаряжающих- ного контакта с коллегами из России мя ношения маски, пульс (частоту ся от естественных (альтернативных) в нашем лице. Автор пожелал Джозайе сердечных сокращений) и силу ды- источников, таких как солнечная энер- внимания Нобелевского комитета и хания пользователя; гия, ветрогенераторы, энергия от дыха- отметил, что его коллегиальная работа, ● устройство по беспроводной связи ния, энергия от переработки отходов в результате которой появился FaceBit, передаёт данные в режиме реально- и др. В сфере интересов учёного даже уже сделала его известным мировому го времени в приложение для смарт- проблематика сохранения историче- сообществу и даже в России. фона, которое может предупредить ских памятников методами современ- пользователя о проблемах при их ной электроники. В статье Хестера «Уда- Основа идеи «умной» маски возникновении; лённый и беспроводной долгосрочный ● устройство питается от миниатюр- мониторинг вибрации исторических Идея биосенсора, диагностирующе- ной АКБ дискового типа с подклю- памятников» (среди списка его работ) го медицинское состояние человека по чённым автоматическим зарядным [5] это показано хорошо. В целом же ЛОР-органам, расположенным на лице, устройством для пополнения элек- профессор из Иллинойса, постоян- основана на баллистическом характе- трической энергии из «альтерна- ный участник профильных междуна- ре изменений, периодичности толч- тивных» источников, в том числе родных конференций АСМ, хотел бы ков – движений крови по относитель- от фотоэлементов (энергия света), наладить профессиональное сотруд- но крупным артериям к лицу. Так как термоэлементов (энергия тепла), «энергии движения» и даже воздуш- ного потока «силы дыхания». Два за- СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 WWW.SOEL.RU 21

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 0,71 унции 0,94 унции Альтернативные источники энергии 0,05 унции рых немало талантливых разработчи- 0,32 унции ков РЭА и диагностических систем): информирует заинтересованных лиц Теплового движения Солнечный Трибоэлектрический о перспективных разработках коллег для их совершенствования и реального Рис. 6. Автоматическое ЗУ, продлевающее срок службы аккумулятора датчика воплощения. Так, команда разработчи- ков намеренно предоставила мирово- ключительных термина предполага- ме того, в качестве накопителей энер- му сообществу несекретные промежу- ют дополнительную расшифровку в гии при условии малого потребления точные результаты своей работы с тем, отдельной статье. тока – сверхэкономичности устройства чтобы «другие могли создавать и прове- Автоматическое ЗУ, продлевающее и схемного решения по преобразова- рять устройства». К сожалению, в Рос- срок службы аккумулятора датчика, нию энергии для питания электронных сии пока подобных разработок нет, увеличивая время между зарядка- датчиков биосенсора (что вполне реа- но это не значит, что в формате про- ми, – отдельное ноу-хау разработ- лизовано в FaceBit) – в качестве элемен- граммы импортозамещения они не чиков. Они продолжают работу над та питания, накапливающего энергию, появятся. Наша переписка с Хестером системой подзарядки аккумулятора может быть применён ионистор [4]. По позволяет понять идею разработчика, в направлении, отражённом на рис. мнению разработчиков [2], «FaceBit – а согласно текущим реалиям в нашем 6, где представлены разные возмож- это первый шаг к практическому рас- отечестве профильные специалисты ности и способы получения альтер- познаванию и выводу информации не лишены возможности работать над нативной энергии. Таким образом, о состоянии органов тела; устойчи- аналогичным устройством, адаптиро- передовая разработка с большой пер- вый, удобный и комфортный вариант ванным к местным особенностям и спективой FaceBit служит «устойчи- для мониторинга состояния здоровья условиям. вым, удобным и комфортным вариан- работников, работающих с COVID-19 том защиты здоровья для передовых и не только». Доктор Хестер свидетель- Литература работников». ствует, что FaceBit предстоит прой- ти полные клинические испытания 1. Аманда Моррис // URL: https://news. Перспективы применения и всестороннюю проверку: «Я очень northwestern.edu/stories/2022/01/fitbit- устройства рад передать это исследовательскому for-the-face-can-turn-any-face-mask-into- сообществу, чтобы посмотреть, что они smart-monitoring-device/. Эксперт в области устойчивых техно- могут с этим сделать». Похвальный экс- логий без фиксированных элементов перимент. 2. Иллюстрация, встроенное видео//URL: https:// питания видит перспективу в том, что www.youtube.com/embed/0zENpI85PDA. FaceBit будет полностью «безбатарей- По сути, доктор Джозайя Хестер из ным» [3]. В будущем обработанная, при- Иллинойса по-своему воплощает кон- 3. Иллюстративное видео по устройству нятая тепловая и кинетическая энергия цепцию нашего издания (ибо «Совре- FaceBit // URL: https://www.youtube.com/ может обеспечить питание устройства менная электроника» всегда была и watch?v=0zENpI85PDA&t. исключительно от альтернативных будет передовой трибуной мнений доступных источников энергии. Кро- специалистов отрасли, среди кото- 4. Кашкаров А.П. Ионистор в автономной электрической цепи // Современная электроника. 2014. №1. С. 2–4. 5. Cтатьи (в соавторстве) Джозайя Дэвида Хестера // URL: https://www.researchgate. net/profile/Josiah-Hester. 6. Фото разработки в хорошем качестве // URL: https://nuwildcat.sharepoint.com/ sites/OGMC-.MediaRelations/ORGADMIN GLOBALMARKETINGANDCOMMUNICATI ONSPRESSKITSB/Amanda/hester-facebit/ IMG_0381.JPG. НОВОСТИ МИРА КОРЕЯ ОГРАНИЧИЛА ЭКСПОРТ Ранее корейское правительство решило кон- тироваться на п. 22 «Уведомления об экспорте В РОССИЮ И БЕЛАРУСЬ 57 тролировать экспорт в Россию и Беларусь в и импорте стратегических материалов», а так- «НЕСТРАТЕГИЧЕСКИХ» ТОВАРОВ, рамках налагаемых рядом стран санкций на же «усиленные стандарты рассмотрения», при- том же уровне, что США и ЕС на фоне собы- меняемые так называемым «международным ВКЛЮЧАЯ ПОЛУПРОВОДНИКИ тий на Украине. сообществом», фактически ограниченным не- Министерство торговли, промышленности и которыми странами, поддержавшими санкции. По данным издания Business Korea, запрет на энергетики Южной Кореи анонсировало новые пра- экспорт не будет тотальным – компании, желаю- О прекращении экспорта в Россию и Бе- вила экспортного контроля 57 «нестратегических» щие продавать товары, попавшие под санкции ларусь экспортных товаров вроде ядерных товаров в Россию и Беларусь, начиная с 26 марта страны, с 26 марта должны будут подавать заявку или ракетных технологий корейские власти текущего года. Как сообщает портал Korea.net, к на специальную процедуру одобрения поставок. сообщали ещё в конце февраля текущего нестратегическим товарам, например, относятся года. низкопроизводительные полупроводники, а также По данным правительственных источников, некоторые компьютеры и другие товары. при рассмотрении заявок власти будут ориен- 3dnews.ru 22 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022

Реклама

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ Адаптеры SMP (вилка) – SMA (розетка) зарубежных компаний. Справочные материалы Кива Джуринский ([email protected]) но, что предельная частота адаптеров SMP-SMA определяется предельной Показана необходимость применения адаптеров SMP (вилка) – частотой соединителя SMA. SMA (розетка) при проведении измерений параметров изделий СВЧ. Рассмотрены конструкция и параметры адаптеров этого типа Адаптеры SMP (вилка) – производства компаний США, Европы и Юго-Восточной Азии. Показана SMA (розетка) зарубежных необходимость в герметичных приборных адаптерах SMP (вилка) – SMA компаний (розетка) для изделий СВЧ. Введение Объектом рассмотрения данной ста- PASTERNACK ENTERPRISES, INC., тьи являются адаптеры на основе сое- США Радиочастотные коаксиальные адап- динителей SMP (вилка) и SMA (розетка). теры незаменимы при радиотехниче- Соединители SMP стали популярными Адаптеры SMP (вилка) – SMA (розет- ских измерениях. В настоящее время не только благодаря высокому уров- ка) компании Pasternack Enterprises Inc. разработано более 50 серий радио- ню параметров в диапазоне частот (Pasternack) представлены в табл. 1 [2]. частотных соединителей с волновым 0…40 ГГц, но прежде всего, из-за их сопротивлением 50 и 75 Ом и многие миниатюрности. Интерфейс этих сое- ROSENBERGER, Германия сотни адаптеров разных типов и моди- динителей соответствует стандарту Внешний вид и габаритный чертёж фикаций на их основе. Так, французская MIL-STD-348A. Разработаны соедините- компания Radiall выпускает более 500, ли SMP (вилка) с полным и ограничен- адаптера компании Rosenberger SMP немецкая компания Rosenberger – 316, ным защёлкиванием, а также с соеди- (вилка) – SMA (розетка) 19S132-K00S3 швейцарская компания Huber+Suhner – нением скольжением с ответной SMP приведены на рис. 1 [3]. 229, американская компания CentricRF – (розеткой), более 900 внутрисерийных и межсерий- Адаптер 19S132-K00S3 имеет следу- ных адаптеров разного конструктивно- Соединители SMA широко применя- ющие параметры: го исполнения. Большая часть выпу- ют в изделиях СВЧ в диапазоне частот ● волновое сопротивление 50 Ом; скаемых адаптеров создана на основе 0…18 и 0…26,5 ГГц [1]. Их интерфейс ● диапазон рабочих частот 0…26,5 ГГц; широко применяемых соединителей соответствует стандартам IEC 60169- ● максимальный КСВН (в диапазоне типов N, TNC, BNC, SMA, SMP. 15; EN 122110; MIL-STD-348A. Естествен- частот, ГГц): 1,05 (0…4), 1,12 (4…10), Таблица 1. Адаптеры компании Pasternack 1,43 (10…26,5); ● прямые потери:  0,05f (ГГц), дБ; № Обозначение Особенности конструкции. Вид соединения SMP Внешний вид ● рабочее напряжение 335 В, напряже- п.п. адаптера (вилка) с ответным соединителем SMP (розетка) ние испытания 500 В; ● сопротивление изоляции более PE91050, PE9778 Прямые адаптеры, ограниченное защёлкивание 5000 МОм; ● допустимый ток 1,2 А; 1 PE91056, Прямые адаптеры, полное защёлкивание ● диапазон рабочих температур: PE91305 Прямой адаптер, соединение скольжением –65…+155°C; допустимое количество соединений и рассоединений – бо- PE91307 лее 500; ● усилие соединения вилки SMP (огра- 2 PE9512 Прямой адаптер, ограниченное защёлкивание, ниченное защёлкивание) – 45 Н предельная частота 18 ГГц макс.; усилие рассоединения – 9 Н мин.; Фланцевые адаптеры с двумя отверстиями для крепления в корпус изделия ● момент закручивания гайки ответ- ной вилки соединителя SMA (вилка) PE91066 Ограниченное защёлкивание 0,8…1,0 Н·м; 3 PE91058 Полное защёлкивание ● вес 5,0 г. PE91061, Соединение скольжением SV MICROWAVE/AMPHENOL, США PE91058 В адаптере SMP (вилка) – SMA Фланцевый адаптер с четырьмя отверстиями (розетка) SF1112-6034 компании SV 4 PE91059 для крепления в корпус изделия. SMP (вилка) с Microwave/Amphenol соединитель SMP (вилка) выполнен с ограничен- полным защёлкиванием ным защёлкиванием (рис. 2) [4]. 5 PE91054 Прямой проходной адаптер для установки в корпус Корпус адаптера изготовлен из пас- изделия. Полное защёлкивание сивированной нержавеющей стали, центральный проводник – из берил- лиевой бронзы с золотым покрытием 24 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 23,1 15,88 8,71 НЕХ 9,53 7,87 Уплотнительное кольцо 9 5 1/4-36UNS-2A 10-32UNF-2A 1/4-36UNS-2A RP 11,15 RP Под ключ 8 мм Рис. 1. Адаптер 19S132-K00S3 Рис. 2. Адаптер SF1112-6034 толщиной 1,27 мкм по подслою никеля, Таблица 2. Адаптеры SMP (вилка) – SMA (розетка) компании Fairview Microwave изолятор – из фторопласта. Для наруж- ного уплотнения предусмотрено коль- № Обозначение Особенности конструкции. Вид соединения Внешний вид цо из силиконовой резины. Адаптер п.п. адаптера SMP (вилка) с ответным соединителем SMP рассчитан на волновое сопротивле- ние 50 Ом. Рабочий диапазон частот (розетка) 0...18 ГГц. Максимальный КСВН в диа- пазоне частот 0...10 ГГц – 1,2, в диапа- Резьбовой адаптер для установки в корпус зоне частот 10…18 ГГц – 1,3. Величи- на прямых потерь равна 0,12f, дБ, где изделия. Резьба на корпусе SMP (вилка). f – частота, ГГц. 1 SM8822* Предельная частота 26,5 ГГц. КСВН менее FAIRVIEW MICROWAVE, США 1,2. Компания Fairview Microwave (Fairview) выпускает серию из 15 адап- Полное защёлкивание теров SMP (вилка) – SMA (розетка) раз- ного конструктивного исполнения с Прямой резьбовой адаптер. SMA (розетка) предельными частотами 18 и 26,5 ГГц (табл. 2) [5]. 2 SM8820* для сочленения с соединителями 3,5 мм, 2,92 мм. Предельная частота 26,5 ГГц. КСВН В номенклатуре продукции этой ком- пании резьбовые, фланцевые и проход- менее 1,2. Полное защёлкивание ные адаптеры, корпус которых изготов- лен из пассивированной нержавеющей Проходной адаптер для установки в корпус стали. 3 SM8818 изделия. Предельная частота 26,5 ГГц. КСВН RADIALL USA, INC. менее 1,3. Полное защёлкивание Внешний вид адаптеров SMP (вил- ка) – SMA (розетка) типов R191843409, 4 FMAD1006 Прямой адаптер. Предельная частота 18 ГГц. R191843429 и R191843001 компании КСВН менее 1,3. Полное защёлкивание Radiall показан на рис. 3 [6]. 5 FMAD1007 Прямой адаптер. Предельная частота SMP (вилка) адаптера R191843409 18 ГГц. КСВН менее 1,3. Ограниченное выполнена со скользящим соеди- нением, адаптеров R191843429 и защёлкивание R191843001 – с полным защёлкива- нием. Корпуса адаптеров изготовле- 6 FMAD1008 Прямой адаптер. Предельная частота 18 ГГц. ны из пассивированной нержавеющей КСВН менее 1,3. Соединение скольжением стали, центральные проводники – из бериллиевой бронзы с золотым покры- 7 SM8811* Прямой адаптер. Предельная частота 26,5 ГГц. тием толщиной 1,27 мкм по подслою КСВН менее 1,2. Полное защёлкивание никеля толщиной 1,27 мкм, изолятор – из фторопласта. Габаритные разме- 8 SM8813* Прямой адаптер. Предельная частота ры фланцевых адаптеров R191843409 26,5 ГГц. Ограниченное защёлкивание и R191843429: 14,215,87 мм, вес 2,25 г. Габаритные размеры адаптера 9 SM8815* Прямой адаптер. Предельная частота R191843001: 6,913,3 мм, вес 1,9 г. 26,5 ГГц. КСВН менее 1,2. Соединение Адаптеры R191843409, R191843429 и скольжением R191843001 имеют следующие параме- тры: Фланцевые адаптеры с двумя отверстиями для крепления в корпус изделия ● волновое сопротивление 50 Ом; ● диапазон рабочих частот 0…18 ГГц; 10 SM8832* Предельная частота 26,5 ГГц. КСВН менее 1,2. Ограниченное защёлкивание 11 SM8834* Предельная частота 26,5 ГГц. КСВН менее 1,2. Полное защёлкивание 12 SM8836 Предельная частота 26,5 ГГц. КСВН менее 1,2. Соединение скольжением 13 SM8837* Предельная частота 26,5 ГГц. КСВН менее 1,2. Соединение скольжением 14 SM8843 Предельная частота 26,5 ГГц. КСВН менее 1,2. Полное защёлкивание 15 SM8841* Фланцевый адаптер с четырьмя отверстиями для крепления в корпус изделия. Предельная частота 26,5 ГГц. КСВН менее 1,3. Полное защёлкивание Примечание: *отмечены адаптеры, рабочий диапазон температур которых: –65…+125°C, рабочий диапазон температур остальных адаптеров: –55…+125°C. СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 WWW.SOEL.RU 25

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ Таблица 3. Адаптеры компании Anoison № Обозначение Вид соединения SMP (вилка) с ответным Внешний вид п.п. адаптера соединителем SMP (розетка) Прямые адаптеры 1 ANO 212-931-1268-1 Полное защёлкивание 2 ANO 212-931-1268-2 Ограниченное защёлкивание 3 ANO 212-931-1268-3 Соединением скольжением Фланцевые адаптеры с двумя отверстиями для крепления в корпус изделия 4 ANO 212-931-1531 Полное защёлкивание 5 ANO 212-931-1531-1 Ограниченное защёлкивание Рис. 3. Адаптеры R191843429 и R191843001 6 ANO 212-931-1531-2 Соединением скольжением ператур: –65…+155°C, рабочее напря- 7 ANO 212-931-1532 Полное защёлкивание жение 335 В, напряжение испытания 500 В, допустимое количество циклов 8 ANO 212-931-1532-1 Ограниченное защёлкивание соединение-рассоединение более 100, 9 ANO 212-931-1532-2 Соединением скольжением аксиальное усилие соединения 6,8 Н; 10 ANO 212-931-1459 -1 G ANO 212-931-1444: предельная рабо- Полное защёлкивание чая частота 26,5 ГГц, максимальный КСВН (в диапазоне частот, ГГц) – 1,2 11 ANO 212-931-1459 -2 Ограниченное защёлкивание (0…18), 1,3 (18…26,5); 12 ANO 212-931-1459 -3 Соединением скольжением G ANO 212-931-1386: предельная рабо- 13 ANO 212-931-1534 чая частота 26,5 ГГц, максимальный Полное защёлкивание КСВН (в диапазоне частот, ГГц) – 1,2 (0…18), 1,3 (18…26,5), рабочее на- 14 ANO 212-931-1534-1 Ограниченное защёлкивание пряжение 480 В, диапазон рабочих температур: –55…+85°C. Это един- 15 ANO 212-931-1534-2 Соединением скольжением ственный из приведённых в табл. 3 адаптеров компании Anoison, в ко- Фланцевые адаптеры с четырьмя отверстиями для крепления в корпус изделия тором корпус соединителя SMP вы- полнен из латуни и покрыт никелем, 16 ANO 212-931-1533 Полное защёлкивание а корпус соединителя SMP – из пас- сивированной нержавеющей стали; 17 ANO 212-931-1533-1 Ограниченное защёлкивание G ANO 212-931-1268, ANO 212931-1534: 18 ANO 212-931-1533-2 Соединение скольжением предельная рабочая частота 26,5 ГГц, Проходные адаптеры максимальный КСВН (в диапазоне ча- 19 ANO 212-931-1444 Полное защёлкивание стот, ГГц) – 1,2 (0…18), 1,3 (18…26,5), диапазон рабочих температур: –55… 20 ANO 212-931- Ограниченное защёлкивание +155°C. Рабочее напряжение 480 В; 1444-1 G ANO 212931-1558: предельная рабо- Соединение скольжением чая частота 18 ГГц, максимальный 21 ANO 212-931- КСВН – 1,3, диапазон рабочих тем- 1444-2 ператур: –55…+125°C. 22 ANO 212-931-1558 Угловой адаптер. Полное защёлкивание CENTRIC RF, США G максимальный КСВН в диапа- ANOISON ELECTRONICS LLC, США Компания Centric RF выпускает 3 зоне рабочих частот адапте- коаксиальных адаптера SMP (вилка) – ра R191843429 – 1,40, адаптера Серия из 22 адаптеров SMP (вилка) – SMA (розетка) с предельными часто- R191843001 – 1,3; SMA (розетка) компании Anoison тами 18 и 27 ГГц [8]. Входящий в адап- Electronics LLC (Anoison) представле- тер соединитель SMP-вилка изготовлен G прямые потери адаптеров в диапазо- на в табл. 3 [7]. из бериллиевой бронзы и выполнен с не рабочих частот: ≤ 0,12x √f (ГГц), дБ; полным или ограниченным защёлкива- Корпуса адаптеров изготовлены из нием. Соединитель SMA изготовлен из G рабочее напряжение 335 В, испыта- пассивированной нержавеющей стали, пассивированной нержавеющей стали. тельное напряжение 500 В; центральный проводник – из бериллие- вой бронзы с золотым покрытием, изо- Адаптеры компании Centric RF име- G сопротивление изоляции более лятор – из фторопласта. Адаптеры этой ют следующие основные параметры: 5000 МОм; компании с волновым сопротивлени- G С4180В – SMP-вилка с ограниченным ем 50 Ом имеют следующие параметры: G диапазон рабочих температур: G ANO 212931-1531, ANO 212-931-1532, защёлкиванием, предельная частота –65°C…+15°C; 18 ГГц, максимальный КСВН – 1,3; ANO 212931-1533: предельная рабочая G допустимое количество соединений частота 18 ГГц, максимальный КСВН – и рассоединений более 100; 1,4, прямые потери 0,12√f, дБ, где f – частота, ГГц, диапазон рабочих тем- G рекомендуемый момент закручива- ния гайки ответной вилки соедини- теля SMA 0,8…1,0 Нм. 26 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА N № 3 2022

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ C4180B C4182, C4184 C4196 Рис. 4. Адаптеры компании Centric RF Рис. 5. Адаптер AD-SMAJSMPJ-3 G С4184 – SMP-вилка с ограниченным Таблица 4. Адаптеры SMP-вилка – SMA-розетка компании Huang Liang защёлкиванием, предельная частота 27 ГГц, максимальный КСВН – 1,2, мак- № Обозначение адаптера Особенности конструкции Основные параметры Внешний вид симальное усилие соединения SMP- п.п. вилки с SMP-розеткой 4,5 кг, мини- мальное усилие рассоединения – 0,9 кг; Диапазон рабочих Фланцевый адаптер с частот G С4182 – SMP-вилка с полным защёл- 1 145-A03K квадратным фланцем. 0…18 ГГц. КСВН менее киванием, предельная частота 27 ГГц, Размеры 15,87×12,7×12,7 мм 1,4, прямые потери не максимальный КСВН – 1,2, прямые более 0,5 дБ потери 0,15 дБ, максимальное уси- лие соединения SMP-вилки с SMP- Прямой адаптер. Диапазон рабочих розеткой 6,75 кг, минимальное уси- Корпус из латуни с частот лие рассоединения – 2,25 кг; 2 145-A035 покрытием золотом. 0…18 ГГц. КСВН менее Размеры 16,84×∅12,7 мм. 1,3, прямые потери не G С4196 – SMP-вилка с полным защёл- Вес 2,16 г более 0,25 дБ киванием, предельная рабочая часто- та 27 ГГц, максимальный КСВН – 1,2. Угловой фланцевый Внешний вид адаптеров компании (квадратный фланец) 3 145-R010 адаптер. Корпус из Диапазон рабочих Centric RF показан на рис. 4. пассивированной частот 0…12,4 ГГц. нержавеющей стали. КСВН менее 1,35 АMPHENOL RF, США Размеры 4,86×12,7×12,7 мм Компания Аmphenol RF разработа- ла адаптер AD-SMAJSMPJ-3 SMP (вил- G 3 угловых адаптера, SMP (вилка) с щиком радиочастотных компонентов ка) – SMA (розетка) со следующи- ограниченным защёлкиванием и с в диапазоне частот 0…110 ГГц с уров- ми параметрами: диапазон рабочих соединением скольжением; нем мощности от 1 до 500 Вт для Wi-Fi, частот 0…26,5 ГГц, максимальный КСВН спутниковой связи и других приложе- (в диапазоне частот, ГГц): 1,05 (0…4), G 5 проходных адаптеров, SMP (вилка) ний [12]. Компания предлагает адаптер 1,17 (4…10), 1,43 (10…26,5), напряже- с полным и ограниченным защёлки- MVE1604B SMP (вилка) – SMA (розетка) ние пробоя 500 В, диапазон рабочих ванием; в корпусе из пассивированной нержа- температур: –65…+165°C, допустимое веющей стали, имеющий следующие количество соединений и рассоеди- G 8 фланцевых адаптеров с прямо- параметры: нений 500. Внешний вид этого адап- угольным фланцем с двумя отверсти- G волновое сопротивление 50 Ом; тера показан на рис. 5 [9]. ями для крепления к корпусу изделия, G диапазон рабочих частот 0…26,5 ГГц; SMP (вилка) с полным и ограничен- G максимальный КСВН – 1,3; Корпус адаптера изготовлен из пас- ным защёлкиванием и с соединени- G рабочее напряжение 335 В, испыта- сивированной нержавеющей стали, ем скольжением; центральный проводник – из берил- тельное напряжение 500 В; лиевой бронзы с золотым покрытием, G 5 фланцевых адаптеров с прямо- G сопротивление изоляции более изолятор – из фторопласта. угольным фланцем с четырьмя от- верстиями для крепления к корпу- 5000 МОм; MICRO-MODE PRODUCTS, INC., су изделия, SMP (вилка) с полным и G диапазон рабочих температур: США ограниченным защёлкиванием и с соединением скольжением. –55…+15°C; Компания Micro-Mode Products, G допустимое количество соединений Inc. (Micro-Mode) – производитель HUANG LIANG TECHNOLOGIES, радиочастотных соединителей и ТАЙВАНЬ и рассоединений не менее 500; адаптеров, кабельных сборок, линий G центральный проводник адаптера задержки и фильтров [10]. Эта ком- Тайваньская компания Huang Liang пания выпускает радиочастотные Technologies (Huang Liang) являет- выполнен из бериллиевой брон- адаптеры 170 типов, среди которых ся известным производителем ради- зы и покрыт золотом, изолятор – 29 типов адаптеров SMP (вилка) – очастотных коаксиальных соедини- из фторопласта или из полимера SMA (розетка): телей, адаптеров и кабельных сборок. PEI (по-видимому, из полимера G 8 стандартных прямых адаптеров, В номенклатуре её продукции 3 преци- Ultem 1000); зионных адаптера SMP (вилка) – SMA G внешний вид адаптеров MVE1604B SMP (вилка) с полным и ограничен- (розетка) (табл. 4) [11]. показан на рис. 6. ным защёлкиванием и с соединени- ем скольжением; Допустимое количество соединений ZHUHAI и рассоединений – 500, диапазон рабо- SUPERCONN TECHNOLOGY CO., чих температур: –65…+165°C. LTD., КИТАЙ MARVELOUS MICROWAVE, Новой разработкой компании Zhuhai ТАЙВАНЬ Superconn Technology является пря- мой фланцевый адаптер SMP-вилка Ещё одна тайваньская компания (с ограниченным защёлкиванием) – Marvelous Microwave является постав- SMA розетка 7131-2135KJ-LD с волновым СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА N № 3 2022 WWW.SOEL.RU 27

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ Таблица 5. Адаптеры компании Bracke следующие габаритные размеры: дли- Manufacturing на 18,2 мм, диаметр 7,0 мм. № Обозначение Параметры адаптеров Особенностью адаптеров этой ком- п.п. адаптера пании является применение двух диэ- лектрических материалов для изго- SMP (вилка) с ограниченным товления изоляторов: фторопласт в соединителе SMA и PPO – в соедини- 1 BM50152 защёлкиванием. Предельная теле SMP. PPO – термостойкий полимер частота 18 ГГц, максимальный с диэлектрической проницаемостью 2,5…2,7, тангенсом угла диэлектриче- КСВН – 1,2 ских потерь (7–10)·10–4, пригодный для литья под давлением. Рис. 6. Адаптер MVE1604B. Длина адаптера 15 мм SMP (вилка) с полным защёлкиванием. Предельная Нужны ли герметичные SMP Рис. 7. Адаптер 7131-2135KJ-LD 2 BM5011 частота 27 ГГц, максимальный (вилка) – SMA (розетка)? КСВН – 1,2, прямые потери Рис. 8. Адаптер 134-1019-471 Казалось бы, даже постановка это- 0,06f (ГГц), дБ го вопроса не имеет смысла. Дей- сопротивлением 50 Ом и диапазоном ствительно, применение адаптеров рабочих частот 0…18 ГГц (рис. 7) [13]. SMP (вилка) с ограниченным SMP (вилка) – SMA (розетка) в каче- защёлкиванием. Предельная стве измерительных не требует их гер- SAINTY-TECH COMMUNICATIONS 3 BM5013 частота 27 ГГц, максимальный метичного исполнения. Но известны LIMITED, КИТАЙ КСВН – 1,2, прямые потери случаи применения этих адаптеров в качестве приборных соединителей. Компания Sainty-Tech Communica- 0,06f (ГГц), дБ Например, на печатной плате моду- tions Limited (сокращённо STC) выпу- ля СВЧ установлена вилка SMP для скает широкую линейку ВЧ- и СВЧ- SMP со скользящим поверхностного монтажа, которую соединителей и кабельных сборок, соединением. Предельная короткой кабельной сборкой соеди- фильтров, делителей, изоляторов и 4 BM5015 частота 27 ГГц, максимальный няют с приборной вилкой SMP, гер- циркуляторов. Адаптер 131 D/182D- КСВН – 1,2, прямые потери метично впаянной в стенку корпуса 6269C SMP (вилка) – SMA (розет- модуля. А далее сигнал с выхода при- ка) этой компании имеет 3 моди- 0,06f (ГГц), дБ борной вилки необходимо передать фикации: 131 D/182D-6269C1 – SMP на соединитель SMA (розетка). Есте- (вилка) с полным защёлкивани- JOHNSON CINCH CONNECTIVITY, ственно, это удобно сделать, если уста- ем, 131 D/182D-6269 C2 – SMP (вил- США новить в стенку модуля низкотемпера- ка) с ограниченным защёлкиванием турной пайкой герметичный адаптер и 131 D/182D-6269 C3 – SMP (вилка) Прямой адаптер SMP (вилка) – SMA SMP (вилка) – SMA (розетка). со скользящим соединением [14]. Для (розетка) 134-1019-471 компании адаптеров характерен высокий уровень Johnson Cinch Connectivity показан Необходимо уточнить понятие «гер- параметров: диапазон рабочих частот на рис. 8 [15]. Адаптер изготовлен из метичность» адаптера. Без указания 0…26,5 ГГц, максимальный КСВН во бериллиевой бронзы и покрыт золотом величины скорости натекания гелия всем диапазоне частот – 1,2, напряже- толщиной 1,27 мкм, по подслоям нике- (или другого газа) через адаптер оно ние пробоя 500 В, диапазон рабочих ля и меди толщиной 1,27 мкм. Адаптер не имеет практического смысла. Для температур: –55…+165°C, рекордное имеет следующие параметры: приборных соединителей и адапте- допустимое количество соединений и ● волновое сопротивление 50 Ом; ров, применяемых в герметизирован- рассоединений – более 2000. ● диапазон рабочих частот 0…26,5 ГГц; ных изделиях СВЧ высокой надёжно- ● максимальный КСВН – 1,2; сти с длительным сроком хранения, Корпуса адаптеров изготовлены из ● прямые потери 0,16 дБ на частоте скорость натекания должна быть в пассивированной нержавеющей стали, пределах 1,310–9...1,310–11м3Па/c, и её центральный проводник – из берилли- 16 ГГц; определяют масс-спектрометрическим евой бронзы с покрытием золотом, изо- ● экранное затухание (–50) дБ на ча- методом при помощи гелиевого тече- лятор – из фторопласта или из поли- искателя. Общепризнано, что обеспе- мера PEI. стоте 2,5 ГГц; чить такой высокий уровень герметич- ● рабочее напряжение 335 В, напряже- ности радиочастотных соединителей и адаптеров удаётся только за счёт вну- ние пробоя 1000 В; треннего металлостеклянного спая [17]. ● сопротивление изоляции более Поэтому ошибётся тот, кто приоб- 5000 МОм; ретёт в качестве герметичного про- ● диапазон рабочих температур: ходной адаптер, уплотняемый в стен- ке корпуса силиконовой прокладкой, –65…+165°C; например, рассмотренные выше ● допустимое количество соединений адаптеры SF 1112-6034 компании SV Microwave/Amphenol или 145-R010 и рассоединений 500; компании Huang Liang. Такие адапте- ● усилие сочленения с соединителем SMP (розетка) менее 15 Н, усилие рас- членения –22,5 Н. BRACKE MANUFACTURING, LLC, США Компания Bracke Manufacturing пред- лагает 4 типа прецизионных прямых адаптеров SMP (вилка) – SMA (розет- ка) с высоким уровнем параметров (табл. 5) [16]. Корпуса адаптеров BM5011, BM5013, BM5015 и корпус соединителя SMA- адаптера BM50152 изготовлены из пас- сивированной нержавеющей стали. Центральные проводники всех адапте- ров выполнены из бериллиевой бронзы и покрыты золотом. Адаптеры имеют 28 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ ры герметичны лишь по наружному можно больше, а стоимость как мож- 8. SMP to SMA Adapters // URL: www.centricrf. уплотнению. но меньше. В серийном производстве com. некоторых изделий СВЧ, в измеритель- В нашей стране герметичные адап- ных стендах которого используют до 9. SMA to SMP Adapters – RF Coaxial Adapters | теры SMP (вилка) – SMA (розетка) не нескольких десятков адаптеров, вопро- Amphenol RF // URL: www.amphenolrf.com. выпускаются. Все попытки найти такой сы ресурса и стоимости адаптеров име- адаптер в каталогах большого числа ют первостепенное значение. 10. Adapters | Micro-Mode // URL: https://www. зарубежных компаний также оказа- micromode.com. лись безрезультатными. Литература 11. Huang Liang SMA Female to SMP Male Заключение 1. Джуринский К.Б. Современные радиоча- Adapter // URL: https://halberdbastion. стотные соединители и помехоподавля- com/products/rf-adapter-catalogue/ При выборе адаптера SMP (вилка) – ющие фильтры / под ред. д.т.н. Борисо- huang-liang-sma-female-mini-smp-male- SMA (розетка) необходимо ориенти- ва А.А. СПб.: Изд-во ЗАО «Медиа Группа adapter. роваться на следующие показатели: Файнстрит», 2014. 426 с. диапазон рабочих частот, величины 12. SMP Male o SMA Female, 26,5 GHz Adapter – КСВН и прямых потерь, допустимое 2. RF Adapters – Pasternack // URL: https:// Marvelous // URL: https://www.micro-mve. количество соединений и рассоеди- www.pasternack.com. com. нений (ресурс адаптера) и, конечно, его стоимость. КСВН и прямые поте- 3. 19S132-K00S3 – Rosenberger Product 13. SMA female to SMP male limited detent ри должны быть минимальными, рабо- Catalog // URL: https://catalog.rosenberger. adapter // URL: http://www.super-conn.com. чий диапазон частот должен обеспе- com. чивать требуемый диапазон частот 14. Sainty-tech Communications. Precision измерения изделий СВЧ. Но при этом 4. SMP Male to SMA Female Panel Mount Coaxial Adapters // URL: www.sainty- не следует забывать, что адаптер явля- Adapter // URL: https://www.svmicrowave. tech.com. ется расходуемым компонентом. Он com. может использоваться только в тече- 15. Cinch Connectivity Launches SMA/SMP ние гарантированного изготовителем 5. SMP to SMA Adapters RF Coaxial – Adapter Series for 5G // URL: https://www. в спецификации допустимого количе- Fairview Microwave // URL: https://www. everythingrf.com. ства соединений и рассоединений. Поэ- fairviewmicrowave.com. тому ресурс адаптера должен быть как 16. Bracke Manufacturing, LLC: Home // URL: 6. RF Coaxial Adapters & Connectors // URL: https://www.brackemfg.com. https://www.radiall.com. 17. Джуринский К.Б. Современные радиоча- 7. 7. Precision Adapter Manufacturer | Anoison стотные соединители и помехоподавля- // URL: https://www.anoison.com. ющие фильтры / под ред. д.т.н. Борисо- ва А.А. СПб.: Изд-во ЗАО «Медиа Группа Файнстрит», 2014, 426 с. Реклама СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 WWW.SOEL.RU 29

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ Эксплуатационные характеристики МЭМС-компонентов БИНС ООО «Лаборатория Микроприборов» Александр Бекмачев ([email protected]), Елена Кочурина ● определение параметров передаточ- ([email protected]), Александр Мусаткин ([email protected]) ной характеристики акселерометров (в поле силы тяжести Земли или с ис- Микроэлектромеханические системы в последнее время являются пользованием центрифуги); объектом приложения усилий многих компаний. В частности, МЭМС- датчики угловой скорости и ускорения широко используются в ● определение параметров передаточ- мобильных устройствах, системах инерциальной навигации. ной характеристики гироскопов (в В данной статье рассказано об особенностях и преимуществах изделий том числе по трём осям); производства компании «Лаборатория Микроприборов». ● определение АЧХ и ФЧХ датчиков Компания «Лаборатория Микро- производительность, точность и ста- (акселерометров и гироскопов); приборов» имеет среди российских бильность системы в целом. потребителей репутацию надёжного ● определение температурных зави- производителя систем ориентации и Кроме локализованного кристально- симостей параметров датчиков и навигации на основе МЭМС-датчиков. го производства следующим ключевым систем; В инициативном порядке ООО «ЛМП» элементом импортозамещения являет- разрабатывает и производит на тер- ся собственная технология калибров- ● определение вибро- и ударопрочно- ритории РФ ключевые узлы – чувстви- ки. ООО «ЛМП» владеет ею в полной сти датчиков и систем. тельные элементы датчиков ускорения, мере. Перечень выполняемых компа- Рассмотрим подробнее характери- удара, угловой скорости и комплекту- нией работ включает в себя: ет их в корпусе с электроникой сбора ● калибровку температурных зависи- стики новых моделей датчиков. и обработки информации. Эти специ- ализированные приборы объединяют мостей параметров датчиков; МЭМС-акселерометры в единый узел чувствительные элемен- ● линеаризацию передаточных харак- ты, электронные контуры обработ- МЭМС-акселерометры имеют малые ки измерений и управления колеба- теристик; габаритные размеры и массу, низкое ниями, обеспечивают регистрацию и ● компенсацию неидеального распо- энергопотребление, при серийном комплексную обработку инерциаль- производстве отличаются невысо- ной и внешней информации. Такой ложения чувствительных элементов кой стоимостью. Применяют МЭМС- подход, во-первых, позволяет суще- внутри базиса измерительного блока. акселерометры как в изделиях мас- ственно улучшить основные параме- Испытания собственной и сторон- сового спроса, таких как системы тры датчиков за счет внесения в пока- ней продукции, проводимые компани- безопасности автомобилей, потреби- зания индивидуальной коррекции, а ей, служат для контроля достигаемых тельская электроника (сотовые теле- во-вторых – облегчает разработчи- параметров, сравнения уровня техники фоны, ноутбуки и пр.), робототехника, кам анализ полученных статистиче- с ведущими мировыми производителя- так и в приборах специального назна- ских данных и введение поправочных ми, текущего контроля произведенной чения: военной и аэрокосмической тех- коэффициентов. В итоге повышается продукции и обоснования, при необ- нике, медицинском оборудовании, про- ходимости, коррекции конструкции мышленных системах управления. и технологии ЧЭ, программного обе- спечения, конструкции БИНС в целом. Чувствительный элемент микроме- Виды проводимых испытаний: ханического акселерометра представ- ляет собой конструкцию маятникового аб типа. Инерционная масса, подвешен- ная к основанию при помощи упругих Рис. 1. Кремниевый чувствительный элемент МЭМС-акселерометра: а) конструкция; б) эквивалентная элементов – торсионов, воспринима- схема ет действующее ускорение и является одной из обкладок ёмкостной системы съёма сигнала. В качестве неподвижной обкладки используется стеклянная пла- стина с напылёнными электродами (рис. 1а, б). Проведённые расчёты и разра- ботанный технологический марш- рут на основе анизотропного травле- ния кремния позволили изготовить МЭМС-акселерометры типов МА-10 и МА-20, рис. 2 и рис. 3. Каждый из МЭМС- акселерометров МА-10 и МА-20 содер- жит ЧЭ и плату преобразования сфор- 30 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ мированных ёмкостей в выходной Рис. 2. МЭМС-акселерометр типа МА-10 Рис. 3. МЭМС-акселерометр типа МА-20 сигнал датчика. Геометрия ЧЭ во время проектирования проходит этап моде- МЭМС-акселерометр МА-20 выдаёт ● спектральная плотность шума: лирования, на котором определяют аналоговый выходной сигнал в виде 25 μg/√Гц; резонансные частоты и влияние меха- напряжения, пропорционального нических ударов одиночного действия. проекции кажущегося ускорения на ● напряжение питания: 5 В; измерительную ось. ЧЭ вместе с пла- ● потребление тока: < 30 мА. Плата преобразования ёмкость-код той преобразования размещены в кор- для датчиков типа МА-10 формиру- пусе размерами 38×26×16 мм, МА-20 – Исследования изготовленных образ- ет выходной сигнал датчика в циф- стойкий к внешним воздействующим цов МЭМС-акселерометров проводи- ровом виде – интерфейс UART. Нали- факторам, малошумящий. От предыду- лись на автоматизированном стенде c чие 32-разрядного микроконтроллера щей модели МА-20 отличается, в первую поворотным столом, так, чтобы ось чув- позволяет реализовать температур- очередь, существенно более широкой ствительности датчика была перпенди- ную компенсацию. Сам акселерометр полосой пропускания. кулярна оси вращения центрифуги. выполнен в стандартном металлосте- Необходимое ускорение, подаваемое клянном корпусе типа 151.15-8 (про- Другие характеристики МА-20: на МЭМС-акселерометр, обеспечи- изводства ЗАО «МАРС», г. Торжок) раз- ● диапазон измерения ускорения: ±5g валось путём вращения поворотно- мерами 19,5×14,5×5 мм. Несомненным го стола центрифуги. Разработанное достоинством МА-10 является малый (возможно заказное значение); программное обеспечение позволяет уровень шумов порядка 100 μg (1σ) в ● полоса пропускания по уровню –3 дБ: проводить испытания в автоматиче- диапазоне ±50g. ском режиме: задавать необходимую > 250 Гц; Другие характеристики МА-10: ● диапазон измерения ускорения: ±50g (возможен заказной диапазон); ● СКО «шума» выходного сигнала: 2,5mg; ● спектральная плотность «шума»: 0,3mg/√Гц; ● напряжение питания: 3,3 В; ● потребление тока: 2 мА. Реклама СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 WWW.SOEL.RU 31

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ Таблица 1. Результаты испытаний опытных образцов микромеханических акселерометров типа МА-10 и МА-20 и сравнение с аналогами других производителей Наименование МА-10 МА-20 АЛЕ 049М АТ1105-1 MS90002 ADXL103 ADIS16210 параметра ООО «ЛМП» ООО «ЛМП» ЗАО «НИИФИ» ОАО «АНПП «ТЕМП- Safran Colibrys SA (3 оси) (3 оси) г. Зеленоград г. Зеленоград Analog Devices г. Пенза АВИА» Швейцария США Analog Devices г. Арзамас США Диапазон измеряемых ±50g ±5g ±1,1g ±1g ±2g ±1,7g ±1,7g ускорений 400 мВ/g (при Масштабный - T=25°С) 2 В/g 5 В/g 1 В/g 1 В/g - коэффициент 0,1% ±0,2% 30 мА 65 мА Нелинейность 0,1% 5В 27 В ±0,5% < 0,8% ±0,2…1,25% 0,10% Потребление не более 5 мА 20 мА < 0,4 мА 1,1 мА 18 мА Напряжение питания 0,1mg - ±12 В 5В 3,3 В 3,3 В - 5В - 0...16 Гц СКО шума выходного 2,5mg - ±65°С - 0,18mg 1mg 1,3mg сигнала 35×35×24 мм -40…+85°С Частота выдачи данных 91 Гц - - - - Полоса частот - 38×26×15,5 мм 200 Гц 0...100 Гц 500 Гц 50 Гц Диапазон рабочих –40…+85°С –55….+85°С –55….+125°С –40….+125°С –40….+85°С (+125) температур Габаритные размеры 19,5×14,5×5 мм 29,5×28,5×16 мм 8,9×8,9×3,23 мм 4,5×4,5×1,8 мм 24×15×15 мм аб тами, подвешенная на торсионах, сфор- мированных глубоким травлением. При Рис. 4. МЭМС датчик удара: а) внешний вид бескорпусного варианта; б) габаритные размеры и достижении номинального значения эквивалентная схема ударного воздействия инерционная мас- са перемещается и замыкает металлизи- угловую скорость вращения поворот- те, в строительной, авиационной тех- рованные контакты, расположенные на ного стола, записывать выходные дан- нике и в ряде узкоспециальных приме- противоположной стороне полости – ные с датчиков, рассчитывать пара- нений.Благодаря своей «электронной» крышке. Таким образом замыкается метры МЭМС-акселерометра. Стенд природе эти датчики лучше встраива- электрическая цепь, и датчик срабатыва- регистрирует основные параметры ются в инфраструктуру нового цифро- ет (рис. 4). В бескорпусном исполнении МЭМС-акселерометра: смещение нуля, вого мира, чем их предшественники – датчик имеет размеры 3,2×3,2×1,4 мм с масштабный коэффициент, нелиней- классические миниатюрные меха- двумя треугольными контактными пло- ность статической характеристики. нические электрические замыкате- щадками 0,125 мм2 на верхней плоско- ли с нормированным усилием сжатия сти для разварки гибких выводов. Результаты проведённых исследова- спиральной пружины под воздействи- ний приведены в табл. 1, сравнитель- ем калиброванного грузика. Основ- При заказе потребитель может ные данные для аналогов получены из ными достоинствами таких датчиков выбрать уровень срабатывания и форм- открытых источников. являются: низкое энергопотребление, фактор датчика (корпусной или бес- малые габариты и масса, высокая уда- корпусной). Датчики удара ропрочность, а также невысокая сто- имость при серийном производстве. Основные характеристики освоен- Микромеханические датчики удара ных в производстве датчиков удара представляют собой крайне перспек- Микромеханический датчик удара типа КМГ-1: тивное изделие, ориентированное на серии КМГ представляет собой нор- ● диапазон уровней срабатывания: массовое применение в абсолютно раз- мально разомкнутый ключ, подвиж- личных отраслях: в бытовой технике, ный элемент которого - инерционная 0,5…200g (для КМГ-1 выбирается при промышленной автоматике, логистике, масса с металлизированными контак- заказе); системах безопасности, на транспор- ● разброс уровня срабатывания: ≤ 10%; ● сопротивление ключа в разомкнутом положении: 2 МОм; ● рабочее напряжение: 3,3…5 В; ● потребление тока: ≤ 2 мА; ● стойкость к одиночному механиче- скому удару: 30 000g. Комбинируя в одном изделии дат- чики КМГ-1 (обеспечивает замыкание контактов при действии номинальной перегрузки, действующей перпендику- лярно плоскости основания) и КМГ-2 32 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ Рис. 5. Чувствительный элемент МЭМС-ДУС Рис. 6. Этап корпусирования чувствительного Рис. 7. МЭМС-ДУС модели ТГ-100 элемента МЭМС-ДУС (обеспечивает замыкание контактов Рис. 8. Новый БИНС ГКВ-7 с 2-антенным при действии номинальной перегруз- применять его для решения широкого приёмником ГНСС ки, действующей параллельно пло- круга задач навигации и стабилизации скости основания), можно реализо- полезной нагрузки, а встроенный тер- ков, высокого уровня постобработки вать разные сценарии реагирования модатчик позволяет алгоритмически- сигналов датчиков и надёжности кон- на внешние воздействия. ми методами температурной компенса- структивных решений корпусов мно- ции улучшить показатели стабильности гокомпонентных БИНС собственного Датчики угловой скорости (рис. 7). изготовления служит включение моду- (ДУС) ля базовой линейки ГКВ-10 в реестр Основные характеристики МЭМС- утверждённых средств измерения (при- Для датчика угловых скоростей (ДУС) ДУС модели ТГ-100: каз Росстандарта от 04.10.2019 № 2344). в ООО «ЛМП» разработан и освоен в ● диапазон измерения угловой скоро- производстве ЧЭ на основе кольцево- Все накопленные компетенции ООО го резонатора. Подобные кольцевые сти: ±100°/с (выбирается при заказе); «ЛМП» воплощены в новом флагмане резонаторы на протяжении нескольких ● нелинейность: < 0,15%; компании – модуле ГКВ-7 (рис. 8). Это десятилетий используют многие зару- ● нестабильность смещения нуля (по 10-компонентный БИНС с двухантен- бежные производители для твердотель- ным мультисистемным приёмником ных волновых гироскопов с высокими диаграмме Аллана): < 2°/ч; сигналов ГНСС с RTK. показателями точности и стабильно- ● случайная составляющая шума вы- сти. Современные технологии МЭМС Основные улучшения, реализован- позволили снизить себестоимость ЧЭ ходного сигнала: 0,052°/√ч; ные в ГКВ-7 в сравнении с базовой и точнее управлять их характеристи- ● полоса пропускания (по уровню линейкой: ками на стадии разработки и массо- ● универсальный малогабаритный вого производства. Конструкция ЧЭ –3 дБ): не менее 50 Гц; обеспечивает надёжность и долговре- ● напряжение питания: 5 В; 15-контактный разъём Micro D-Sub, менную стабильность в широком диа- ● потребление тока: < 100 мА. цепи синхронизации теперь выделе- пазоне рабочих температур от –50°С до ны, возможно исполнение со свобод- +125°С и механическую прочность без Воздействия, используемые для ими- ными концами – жгутом; ухудшения параметров при одиночных тации внешних воздействующих фак- ● коаксиальный разъём SMA для ГНСС- ударах до 5000g. торов (ВВФ) при испытаниях: антенн заменён на малогабаритный ● температурные циклы от 0°С до +50°С MMCX; Кремниевый чувствительный эле- ● 2-антенное решение, теперь курс вы- мент состоит из резонатора, подве- со скоростью изменения температу- числяется в статике; шенного при помощи восьми торсио- ры 1…2°С/мин; ● универсальный корпус с возможно- нов к основанию в магнитной системе ● линейное ускорение величиной до стью OEM-исполнения; (рис. 5). Кремниевый ЧЭ сращивают 200g по трём осям; ● увеличена надёжность изделий за со стеклом и размещают в однород- ● широкополосная случайная вибра- счёт каркасной конструкции; ном магнитном поле. Магнитное поле ции амплитудой до 12g в диапазоне ● добавлены юстировочные отверстия образует магнитная система, состоя- частот от 100 до 2000 Гц по трём осям. для исключения люфта при установ- щая из кобальто-самариевого магнита, Аналоговый интерфейс МЭМС-ДУС, ке изделия на объект; верхнего и нижнего магнитопроводов. доступный потребителю, представлен ● массогабаритные характеристи- Предварительно собранный ЧЭ с осно- тремя сигналами: ки не ухудшились, общая высота ванием и постоянным магнитом поме- ● напряжение, пропорциональное про- модулей стала меньше: габариты щается в герметизированный металло- екции угловой скорости вращения на 42×62×20,5 мм, масса от 55 до 65 г; стеклянный корпус, вакуумируется, а измерительную ось; затем сопрягается с внешним блоком ● напряжение, пропорциональное тем- электроники (рис. 6). пературе платы МЭМС-ДУС; ● опорное напряжение, генерируемое На основе описанного ЧЭ произво- схемой обработки сигнала. дится аналоговый однокомпонент- Таким образом, пользователь имеет ный МЭМС-ДУС модели ТГ-100 в проч- инструменты для реализации собствен- ном корпусе размерами 51×37×23 мм. ных алгоритмов термокомпенсации с Высокая стабильность нуля позволяет учётом поведенческой модели своего объекта, его рабочих циклов и факти- ческих внешних воздействий [1–3]. Показателем качества поставлен- ных в компании процессов разработ- ки, производства, тестирования датчи- СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 WWW.SOEL.RU 33

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ ● четырёхпроводный RS-422 и двух- телями своей продукции, участвуют в 2. Тимошенков С.П., Анчутин С.А., Плеха- проводный RS-485 интерфейсы до- совместных ОКР и НИОКР с целью соз- нов В.Е. и др. Исследование кольцевого полнены вариантом с CAN, также воз- дания ещё более совершенных чувстви- микрогироскопа // Нано- и микроси- можно исполнение с UART; тельных элементов и инерциальных стемная техника. 2019. № 10. С. 634–640. измерительных модулей. ● барометр заменён на более точный 3. Кочурина Е.С., Виноградов А.И., Боев Л.Р. с диапазоном измерения от 260 до Литература и др. Разработка и исследование микро- 1260 гПа, СКО шума 0,007 гПа. механического датчика удара // Россий- Компания не ограничивается улуч- 1. Тимошенков С.П., Анчутин С.А., Зарян- ский форум «Микроэлектроника-2021». кин Н.М. и др. Проектирование и изго- 7-я Научная конференция «Электронная шением своих конструкторских и тех- товление чувствительного элемен- компонентная база и микроэлектронные нологических решений и оптимизаци- та МЭМС-акселерометра // Нано- и модули». Сборник тезисов. Крым, г. Алуш- ей математической обработки «сырых» микросистемная техника. Т. 23. 2021. та, 3 октября – 9 октября 2021 г. М., 2021. данных. Специалисты ООО «ЛМП» под- № 2. С. 63–67. С. 547–548. держивают обратную связь с потреби- НОВОСТИ МИРА МИНЦИФРЫ В НЕСКОЛЬКО РАЗ ● продажи онлайн-рекламы на своих плат- Заместитель Председателя Правитель- формах; ства России Дмитрий Чернышенко заявил, УВЕЛИЧИВАЕТ ОБЪЁМ ГРАНТОВ что необходимо поднять на достойный уро- В РАМКАХ НАЦПРОГРАММЫ ● предоставления платного доступа к кон- вень имидж российских ИТ-продуктов. Ви- тенту, в том числе по подписке; це-премьер подчеркнул, что государство «ЦИФРОВАЯ ЭКОНОМИКА» делает всё возможное, чтобы можно было ● оказания образовательных услуг с ис- наращивать бизнес и создавать новые ра- Министр цифрового развития, связи и пользованием онлайн-платформ; бочие места. Главы регионов должны при- массовых коммуникаций Российской Фе- ложить максимум усилий для загрузки ИТ- дерации Максут Шадаев на встрече с пред- ● разработки и продажи российских про- специалистов в своих проектах. Он отме- ставителями ИТ-отрасли по подготовке тре- граммно-аппаратных комплексов. тил, что цель встречи – получить реакцию тьего пакета мер поддержки отметил, что Глава Минцифры также уточнил, что раз- айтишников на введённые меры и обсудить планируется в несколько раз увеличить инициативы в следующий пакет поддерж- объём грантов, которые будут выделять- работанный министерством проект постанов- ки ИТ-индустрии. ся по линии министерства в рамках наци- ления о предоставлении отсрочки от армии ональной программы «Цифровая эконо- ИТ-специалистам находится в Правительстве. Вице-премьер уточнил, что сейчас в Рос- мика». Кроме того, рассматривается вариант, при сии создаются проекты, которые не имеют котором льготную ипотеку смогут получить аналогов в мире. Мероприятие прошло в Координационном ИТ-специалисты в возрасте от 22 до 40 лет. центре Правительства. В нём также приня- Минцифры России через неделю запу- ли участие вице-премьер России Дмитрий Максут Шадаев также предложил софи- стит сайт, где будут собраны идеи по ме- Чернышенко и замглавы Минцифры Рос- нансировать до 80% расходов на онлайн- рам поддержки ИТ-отрасли и можно будет сии Максим Паршин. рекламу российских продуктов, создать от- отслеживать статус данных мер. раслевые и региональные центры компетен- – Много новых ниш. Мы решили, что этот ций и проводить отраслевые мероприятия Gov.ru процесс нужно поддержать, прежде всего, для презентации лучшей практики импор- финансово. Мы в несколько раз увеличи- тозамещения. ваем объём грантов, которые будут выде- ляться по линии министерства в рамках нацпрограммы «Цифровая экономика». Мы планируем только в этом году выделить гранты на сумму 20 млрд рублей по двум основным линиям: первая – на замеще- ние корпоративных решений через круп- ных якорных заказчиков, которые могут у себя внедрять инновационные россий- ские решения и, естественно, те пользо- вательские продукты, которые не связа- ны с корпоративным сегментом тоже бу- дут нами финансироваться, – рассказал Максут Шадаев. Минцифры России также озвучило пред- ложения по налоговым льготам: это налог на прибыль до 2025 года – 0%, далее – 3% и тарифы страховых взносов – 7,6%. Пред- лагается распространить льготы на компа- нии, получающие доходы от услуг: ● доработки, внедрения и поддержке лю- бого российского ПО; 34 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022



ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ Установка ЭЛТ 8ЛО6И в осциллограф С1-94 Сергей Глибин (г. Москва) 8ЛО6И допускает интервал на откло- няющих и бланкирующих пластинах, Осциллограф С1-94, разработанный Вильнюсским НИИРИП и 3-м и 4-м анодах относительно 2-го выпускавшийся на Мытищинском заводе с 1978 года [1], стал самым анода только в пределах –50…+50 В. массовым, широко поставляемым на экспорт прибором и рекордсменом Кроме того, относительно 2-го ано- по продолжительности серийного отечественного производства да требуется отрицательное напряже- сервисных осциллографов прошлых лет. До сих пор его можно увидеть ние на катоде в пределах –600…–900 В на рабочих столах радиолюбителей и в сервисных центрах. Стоимость и положительное на 5-м аноде – прибора ограничила качество его электронных компонентов. Вышедшие +2…3 кВ. Как мы видим, напряжения из строя транзисторы и конденсаторы нетрудно заменить, но замена на электродах у этих ЭЛТ существенно «севшей» электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) ставит целесообразность отличаются, в том числе полярностью. ремонта под вопрос. Если решение по её замене принято, то лучше приобрести более совершенную и доступную ЭЛТ 8ЛО6И. Эта статья о её Однако анализ схемного решения установке. ВВ-преобразователя в С1-94 позволя- ет без практических трудностей полу- ЭЛТ 8ЛО6И со шкалой беспараллакс- их наличии в ЭЛТ. Рассмотрим эти реко- чить напряжения, рекомендуемые про- ного отсчёта и прямоугольным плоским мендации в цифровых значениях. изводителем для установки 8ЛО6И. экраном – одна из лучших разработок Львовского ПО «Кинескоп». Её установка 8ЛО7И допускает интервал напряже- Доработанная часть схемы c ЭЛТ взамен штатной требует учёта рекоменду- ний на отклоняющих пластинах относи- 8ЛО6И для осциллографа С1-94 приве- емых изготовителем напряжений, пода- тельно 2-го анода в пределах –550…+550 В. дена на рис. 1. При её доработке учитыва- ваемых на электроды. Для ЭЛТ подобного Поскольку пластины подключены к выхо- лось требование минимально вносимых класса это связано с допустимыми интер- дам усилителей вертикального и горизон- изменений. Красным цветом на рис. 1 валами напряжений относительно 2-го тального отклонений (УВО и УГО), напря- выделены изменения монтажных соеди- анода для временны′ х и сигнальных пла- жения питания которых не превышают нений элементов, за исключением выво- стин (отклоняющих), а также для бланки- +200 В, на катод ЭЛТ потребуется подать дов ЭЛТ Л1, типов или номиналов, а также рующих пластин, 3-го и 4-го анодов при отрицательное напряжение около –2 кВ. дополнительных элементов, нумерация Так и реализовано в С1-94. которых условно продолжена. Позици- онные обозначения всех элементов на Рис. 1. Доработанная часть схемы c ЭЛТ 8ЛО6И схеме и рисунках печатных плат взяты из статьи в журнале «Радио» [2]. Перейдём к практическому вариан- ту установки ЭЛТ 8ЛО6И. 1. Громоздкий штатный блок ВВ- выпрямителя с платы У3 удалён и заменён выпрямителем на менее габаритных ВВ-диодах и дисковых конденсаторах. На плате со стороны проводников связь вывода конден- сатора С7 с контактной площадкой «к–Д5» разорвана. На площадке «к– Д5» распаяны вывод анода Д5 и вывод С7 (рис. 2). Связь площадки «к R6, C8» с Тр1 и площадкой «к+Д6» разорвана. На площадке «к R6, C8» распаян вывод анода Д6 ВВ-удвоителя напряжения и вывод конденсатора С10 с рабочим напряжением 3 кВ (рис. 3). Для уве- личения напряжения на аноде А5 с +2 кВ до +2,2 кВ площадка соединена каплей припоя с шиной +200 В, про- ходящей рядом. Диоды Д5, Д6 КЦ106 установлены вертикально и прикле- ены к плате торцами корпусов. 2. Цепь стабилитронов Д8…Д11 зада- ёт питание на катоде ЭЛТ минус 700 В. Установлена со стороны печатных проводников между контактными пло- щадками конденсатора С21 и «к–Д5». 36 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ Рис. 2. Монтаж элементов Д5, С7, R8 Рис. 3. Монтаж элементов Д6, Д7, С8, C10 Рис. 4. Вид на плату с резисторами R23…R25 3. В ВВ-удвоителе напряжения для Рис. 5. Расположение катушек Lгор и Lорт Рис. 6. Крепление раструба пермаллоевого удобства монтажа установлен ма- экрана логабаритный диод Д7 из серии 2CL верхнюю пластину каркаса снизу вин- (аналог КЦ111А). Запаян навесом за том впотай через втулку (рис. 4). Движ- ны края окна передней фальшпане- вывод катода Д6 и вывод конденсато- ком резистора R23 «Геометрические ли, поэтому они были закрашены в ра С10, установленного вертикально искажения» добиваются наилучшей чёрный цвет. Чтобы стеклянная пло- (рис. 3). С8 запаян за вывод 12 Тр1 и линейности прямоугольных импуль- скость экрана ЭЛТ Л1 примыкала к вывод катода Д6. Г-образный экран сов на экране ЭЛТ. Для совмещения фальшпанели, круглое отверстие пе- укорочен по высоте на 15 мм. Боко- линии луча с горизонтальной осью редней панели каркаса чуть расточе- вой лепесток крепления жгута про- шкалы на баллоне трубки установле- но надфилем под продольные углы водов переклёпан на экране вверх на катушка Lгор, а для установки ор- колбы ЭЛТ. После юстировки колба на 15 мм. тогональности фронтов импульсов – по продольным углам зафиксирова- катушка Lорт. Расположение кату- на в отверстии панели четырьмя ка- 4. Резистор R8 составлен из двух рези- шек показано на рис. 5. Число витков плями автомобильного герметика. сторов по 2,4 МОм 1 Вт. Для лучшего 2500…3000 проводом ПЭВ 0,08…0,1. 10. В УВО на плате У1 резистор R38 за- гашения обратного хода развёртки в Регулировки производят движками менён на 510 Ом, R47 – 120…130 Ом, триггере подсвета на транзисторах резисторов R24 и R25. Резисторы R23 в УГО (плата У3) R75 – 510 Ом при Т4, Т6 резисторы R7, R19 заменены на и R24 и катушка Lорт не всегда вос- размахе пилообразного напряже- 2,4 кОм (можно увеличить до 3 кОм), требованы, при этом вывод 9 ЭЛТ сле- ния 4…4,5 В на контакте «1» Ш3. R17 – 510 Ом. Резистор R12, если уста- дует соединить с выводом 6 или с +U. Масштабы под координатную шка- новлен в поздних версиях, удалить. 8. Раструб пермаллоевого экрана уко- лу ЭЛТ окончательно скорректиро- рочен на 40 мм и крепится спереди за ваны движками резисторов R39 на 5. Выходной каскад УГО (плата У2) за- верхнюю пластину каркаса винтом плате У1 и R58 на плате У3. питан от шины питания +100 В пере- впотай через втулку высотой 6,5 мм пайкой вывода монтажного провода (рис. 6). Для крепления штатным хо- Литература с контакта 32 (+200 В) на контакт 15 мутом задней части баллона ЭЛТ на на плате У3. Сглаживающий конден- панельку трубы натянута и приклеена 1. Денисов А.Ф., Россоский Я.М. Люди. Годы. сатор С27 в блоке питания заменён «Моментом» уплотнительная резиновая Осциллографы. Ч. 3.8. Сервисные осцил- на 1 мкФ 160 В. При отключении пи- шайба внешним диаметром 55…56 мм лографы. Вильнюс, 2012 // URL: https:// тания УГО от шины +200 В и малом толщиной 3 мм. Можно купить в мага- eltesta.com/wp-content/uploads/2020/03/ токе анода А5 ёмкости 1 мкФ впол- зинах хозтоваров и сантехники. People.Years_.Oscilloscopes.Parts-3.8-3.9- не достаточно. Резистор R55 заменён 9. После установки на бленду прозрач- Appendixes.pdf (11.02.22). на 2,2 МОм. Его назначение – разряд ного защитного стекла стали вид- С27 после отключения питания. На 2. Булычева Н., Кондратьев Ю. Универсаль- выходах УГО резисторы R15, R17 за- ный сервисный осциллограф С1-94 // Радио. менены на 5,1 кОм. R16, R18 удалены. 1983. № 1, с. 37–42; № 2, с. 29–31. 6. Общая точка +U на дополнительных резисторах R21, R22 задаёт режим 2-му аноду напряжением, равным +55…60 В. При этом обеспечена ми- нимальная разность напряжений на отклоняющих пластинах ЭЛТ относи- тельно 2-го анода и нулевая на блан- кирующих пластинах и 4-м аноде. Ре- зисторы распаяны на теплоотводах транзисторов КТ940 УВО (плата У2). 7. Три подстроечных резистора R23… R25 установлены на отдельной пла- те. Плата крепится у задней панели за СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 WWW.SOEL.RU 37

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ Septentrio: спутниковая навигация для ответственных задач Александр Бекмачев ([email protected]) и устранения помех, интегрирована в каждый приёмник и реализует защи- До настоящего времени продукция бельгийской компании Septentrio была ту от рядовых радиопомех и преднаме- известна в России достаточно узкому кругу специалистов, но многократно ренного подавления и подмены; возросшая потребность в точном позиционировании на земле, на воде и в воздухе, актуальность противодействия радиоэлектронным помехам LOCK+ – набор процедур, гаран- искусственного и природного происхождения даже в сугубо гражданских тирующих надёжное отслеживание задачах навигации и трекинга заставляет потребителей переключать быстрых изменений сигнала, вызван- внимание с дешёвых чипсетов для массовых рынков на мощные и ных, например, механическими вибра- эффективные аппаратно-программные решения, подтвердившие свою циями или ударами приёмника, зем- надёжность в тяжёлых условиях эксплуатации.» летрясениями или ионосферными мерцаниями (сцинтилляциями) радио- Компания Septentrio NV была основа- В настоящее время Septentrio – юри- сигналов; на 22 года назад в недрах IMEC – Между- дически самостоятельная компания народного центра микроэлектроники в с персоналом более 120 человек по APME+ – оценка и компенсация мно- г. Лёвен, Бельгия. Группа специалистов всему миру, из которых не менее чем голучевого распространения радиоволн; выполняла ОКР по заказу Европейско- 60 сотрудников занято в научно-иссле- го космического агентства, результатом довательских центрах в Бельгии и Фин- IONO+ – ионосферный мониторинг работ стало создание специализирован- ляндии. Офисы также расположены в и обеспечение устойчивости к сцин- ной ИМС AGGA – комбинированного основных регионах присутствия: США, тилляции; приёмника сигналов глобальной навига- континентальный Китай, Южная Корея ционной спутниковой системы (ГНСС) и Япония. Штаб-квартира по-прежнему RAIM+ – автономный мониторинг GPS и ГЛОНАСС. Позже, уже будучи само- находится в Бельгии, там же располо- целостности приёмника реализует стоятельной, Septentrio изготовила при- жены основная производственная пло- сквозное самотестирование прибора ёмную аппаратуру и принимала участие щадка и испытательный центр. на всех уровнях. в развёртывании наземной инфраструк- туры и тестировании ГНСС Galileo. Основными компетенциями компа- Главные рынки, для которых нии являются программно-аппаратные работает Septentrio, Название компании отражает способы противодействия подавлению и ключевые клиенты область её интересов и сферу бизне- (jamming), подмене (spoofing) и иным са. Septentrio (лат., с ударением на вто- природным и техногенным причинам Морская, портовая техника и сред- рой слог) – это и географический север ослабления и искажения сигналов гло- ства автоматизации: Raven Industries, [1], и созвездие Большой Медведицы – бальных навигационных спутнико- BP (бывш. British Petroleum), DEME, основы древнейшего надёжного спо- вых систем, внедряемые во всех про- Boscalis Offshore, Jan De Nul, Subsea, Vale. соба навигации в северном полушарии дуктовых линейках на разных уровнях, (рис. 1). Таким образом, для клиентов а именно: Геодезия и картография: Delair, Septentrio – это прикладные научные Google, iXblue, Pentax, Wingtra, Kespry, разработки и производство средств AIM+ – патентованная технология SenseFly. навигации для точного и уверенного усовершенствованного мониторинга позиционирования. Научные исследования: НАСА, Евро- пейское космическое агентство, USGS, Unavco, CNRS, CNES, SKA. Вооружения и авиационная техни- ка: ВВС США, ВМФ США, Airbus, DGA, Рис. 1. Указание направления на север Рис. 2. Бурение шурфов компанией Flanders с коррекцией координат по сигналам ГНСС на средневековой карте WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 38

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ Рис. 3. Судно компании Dredging International проводит гидротехнические работы товой зоне, на шельфе и при кар- с использованием техники Septentrio тографировании рельефа дна рек и морей. Thales, Thales Alenia Space, BAE Systems, В проекте компании Flanders по Во время работ по углублению фар- QuinetiQ, Talen-X, Civitanavy, Honeywell. прецизионному бурению шурфов для ватера компании Dredging International взрывных работ на карьерах в Ама- (DEME Group) потребовалось обеспе- Четыре истории успеха, зонии были применены приёмники чить защиту получаемых данных ГНСС которые стали возможны AsteRx-U с алгоритмами IONO+ для обе- от периодических мощных помех, про- благодаря применению спечения надёжности получаемых дан- изводимых во время учений военным продукции Septentrio ных геолокации в условиях высокой радиопередающим оборудованием. солнечной активности (рис. 2). Задача состояла в том, чтобы скомпен- 1. Планировка дорог, дамб, строитель- 2. Обеспечение безопасной навигации сировать глушение коммерческих при- ных площадок, открытых разработок ёмников GPS и ГЛОНАСС на частотах полезных ископаемых, проведение и точного позиционирования судов L2 длительностью несколько десятых бурильных и монтажных работ с сан- и групп судов при проведении под- секунды с периодом 7 секунд. Проблема тиметровой точностью. водных инженерных работ в пор- была решена установкой на побережье опорной сети приёмников серии AsteRx с активированной функцией AIM+, ско- ординированно работавших с приём- никами на борту земснаряда (рис. 3). 3. Сейсмография, гляциология, вулкано- логия, контроль просадок, поднятия земной поверхности, другие научные и прикладные геодезические работы. Метеорологический институт Коро- левства Нидерланды ведёт мониторинг смещения литосферных плит в районе вулканических островов Саба и Синт- Эстатиус в Карибском море. Для полу- Реклама СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 WWW.SOEL.RU 39

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ Рис. 5. Автономный робот DINO для прополки полей Рис. 4. Одна из опорных точек геодезической дрения беспилотной техники, где рос- вес – 6,8 г. Потребляемая мощность: сети Метеорологического института сийские разработчики также демон- 0,6…1,1 Вт при напряжении питания Королевства Нидерланды на островах стрируют значительные успехи. Среди 3,3 В. Диапазон рабочих температур: Карибского моря прямых клиентов Septentrio наибо- –40…+85 °C. По механическим воздей- лее показательны успехи компании ствиям модули отвечают требованиям чения достоверной пространственно- Naio Technologies [2], применившей в MIL-STD-810G. Подробная информа- временной картины «дыхания» коры автономных роботах DINO для про- ция о функциональных возможностях Земли в выбранном месте потребова- полки овощей «умную антенну» Altus и отличиях приведена на рис. 6а, б и лось, кроме сети сейсмических датчи- NR3, приёмник которой обрабатыва- в табл. 1. ков, развернуть согласованную с ней ет сигналы четырёх основных группи- сеть приёмников ГНСС для контроля ровок ГНСС с RTK, одновременно обе- Встраиваемые (OEM) платы одно- вертикальных и горизонтальных под- спечивается связь с распределённой и двухантенных приёмников ГНСС, вижек контрольных точек на протя- геоинформационной системой за счёт в том числе с возможностью жённых интервалах времени. Опти- встроенного модуля 4G/LTE и коррек- подключения инерциальных мальным оказалось решение на основе ция данных средствами AIM+ (рис. 5). измерительных модулей опорных приёмников PolaRx5 с антен- нами PolaNt Choke Ring B3/E6 (рис. 4). Обзор продукции В настоящее время выпускаются пла- 4. Беспилотная навигация, системы по- ты серии AsteRx-m3 в трёх вариантах и Модули приёмников ГНСС AsteRx-i3 в трёх вариантах. Размер пла- мощи при вождении ADAS. Компания Septentrio самостоятель- ты: 47,5709,32 (10,5) мм, вес с БИНС: Сельское хозяйство – благодатное 30 г. Некоторые модели можно зака- поле и быстрорастущий рынок вне- но разрабатывает и производит специ- зать в готовом корпусе с установлен- ализированные СБИС и мультисистем- ными разъёмами, включая RS-232, USB, ные модули на их основе: mosaic-H с Ethernet, вход для антенны ДМВ, а так- отладочной платой, mosaic-X5 с отла- же c блоками Wi-Fi, Bluetooth и с радио- дочной платой и mosaic-T. Размеры модемом (рис. 7а, б, в, табл. 2). модулей составляют 31314 мм, а аб СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 Рис. 6. Приёмники серии mosaic: а) модуль; б) отладочная плата 40 WWW.SOEL.RU

Табл. 1. Характеристики модулей приёмников серии mosaic Принимаемые сигналы ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ Режимы позиционирования ГНСС Дополнительные возможности Модель Характеристики M (SA, SBAS, DGNSS) C (RTK) Подвижная база RTK База (выдача поправок) Курс GPS (L1, L2) ГЛОНАСС (L1, L2) GALILEO (E1, E5b) BEIDOU (B1, B2) NavIC (L5) Выдача «сырых» данных Высокая частота обновления (> 20 Гц) Выдача информации о событиях Регистрация внешних событий Режим синхронизации (время и частота) Отладочная плата Полнофункциональный мультисистемный mosaic-H приёмник с двумя антеннами для              приложений, требующих сантиметровой            точности определения положения и курсовой информации. Режим ровера mosaic-X5 Полнофункциональный мультисистемный  модуль приёмника ГНСС для приложений, требующих сантиметровой точности определения положения. Режим ровера, режим подвижной базы. L-band Мультисистемный, многочастотный приёмник ГНСС. Имеется встроенный модуль синхронизации, mosaic-T разработанный специально для обеспечения               максимальной безопасности и доступности критически важной инфраструктуры и других приложений, где важна устойчивая синхронизация Функция:  = встроена,  = недоступна Табл. 2. Характеристики OEM-приёмников семейства AsteRx Дополнительные возможности Принимаемые сигналы ГНСС Серия / Характеристики GPS (L1C/A, L1C, L2C, L2P, L5) модель ГЛОНАСС (L1C/A, L2C/A) а GALILEO (E1, E5a, E5b, E5 AltBOC ) BEIDOU (B1I, B2I, B3I) NavIC (L5) SBAS (Egnos, WAAS, SDCM, GAGAN, MSAS) L-band Выдача «сырых» данных Частота обновления, Гц Выдача информации о событиях Регистрация внешних событий Режим DGPS/RTK PVT Внешний датчик скорости Отладочный набор Мультисистемный приёмник с двумя антеннами, интегрированный с МЭМС БИНС (на плате или шлейфом). AsteRx-i3 Он также поддерживает ввод     10 /     скорости транспортного 200 средства. Обеспечен полный доступ к необработанным данным ГНСС и БИНС Мультисистемный приёмник c RTK, который можно б использовать в качестве ровера и базовой станции. AsteRx-m3 Версии с 1 или 2 антеннами;      10 /       100  синхронизацией; курсоуказанием; встроенной функцией PPP-RTK обмена по Ntrip и L-band Функция:  = встроена,  = недоступна в Корпусированные приёмники ГНСС показателям отдельные модели отвеча- Различные приёмники серии PolaRx5 ют требованиям к приборам для науч- Рис. 7. Встраиваемые (OEM) платы приёмников ных измерений (рис. 8). семейства AsteRx: а) AsteRx-m3 (одно из в защищённом корпусе предназначены исполнений); б) AsteRx-i3 с подключаемым для использования в качестве опорных Обеспечивается приём всех введён- МЭМС БИНС (одно из исполнений); в) AsteRx источников сигналов ГНСС, устройств ных в эксплуатацию ГНСС: GPS, ГЛО- SBi3 Pro со встроенным МЭМС БИНС в прочном мониторинга ионосферы, устройств НАСС, Galileo, Beidou, QZSS, NavIC и корпусе (одно из исполнений) временной и частотной синхрониза- SBAS на частотах L-каналов, параллель- ции, прецизионного пространственно- ная регистрация с защитой от перепол- го ориентирования, включая специаль- нения диска 40 каналов данных RINEX, ные морские версии с ПО для работы в BINEX, NMEA, NSM и собственного фор- высоких широтах. По метрологическим мата Septentrio Binary Files (SBF). Поль- СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 WWW.SOEL.RU 41

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ Табл. 3. Характеристики корпусированных приёмников серии PolaRx5 Модель Характеристики Степень защиты Батарея Тип генератора Вход опорного сигнала Вход сигнала синхронизации Синхронизация с внешним генератором Выход опорного сигнала Выход сигнала синхронизации а PolaRx5 Лучший в своём классе для IP65  TCXO   Только   измерения параметров ГНСС частота б Рис. 8. Корпусированные приёмники: PolaRx5e Защищённый приёмник со IP68  TCXO   Только   а) базовая модель PolaRx5; б) PolaRx5e со встроенной батареей частота встроенной батареей PolaRx5S Для ионосферных измерений IP65  OCXO     PolaRx5TR Для трансляции времени и IP65  TCXO   только   частоты частота Функция:  = встроена, = недоступна аб Рис. 10. Низкопрофильные всепогодные антенны: а) PolaNt MC; б) PolaNt-x MF Рис. 9. Внешний вид «умной антенны» Altus NR3 В максимальной конфигурации ● кольцевые дроссельные антенны для «умная антенна» обладает следующим геодезических задач: PolaNt Choke зователю доступен ftp-сервер и фир- функционалом: Ring B3/E6 с возможностью приёма менный веб-интерфейс. Корпус имеет ● приёмник сигналов спутниковых сигналов Beidou B3 и Galileo E6 вы- встроенный AC/DC-преобразователь, полнена из алюминия, VeraChoke с интерфейс USB, Ethernet, может осна- группировок ГНСС: SBAS, ровер защитой уровня IP67 (рис. 11); щаться встроенной батареей. Подроб- DGNSS , ровер RTK , выход поправок ности приведены в табл. 3. RTK(база), GPS (L1, L2, L5), ГЛОНАСС ● компактные специализированные (L1, L2, L3), Galileo (E1, E5, AltBOC), антенны, включая пластинчатые В режиме стационарной станции Beidou (B1, B2); (patch) и спиральные. опорной навигационной сети (CORS) ● выход «сырых данных»; обеспечивается точность определения ● модули GSM/GPRS 2G/3G/4G в зави- Специализированное программное несущей частоты 1,0...1,3 мм при пери- симости от региона, Bluetooth и Wi-Fi; обеспечение одичности обновления данных 100 Гц. ● частота обновления данных 20 Гц; Параметры PolaRx5TR для приложе- ● полный доступ к конфигурированию Получить максимальный технический ний, связанных с трансляцией време- через веб-интерфейс; и коммерческий эффект от заложенных в ни и частоты, полностью соответствуют ● порт RS-232: продукции Septentrio решений позволя- Рекомендациям 4 и 5 (2015) Консульта- ● встроенная батарея; ет богатый набор программных средств, тивного комитета по времени и часто- ● разъём питания. предлагаемый производителем. ПО раз- те CCTF. ного уровня и производительности Антенны выполняет широкий спектр задач: от авто- «Умные антенны» Антенны в прочных, защищённых матизации приёма и отображения нави- гационных данных в реальном времени Компактный комбинированный при- от атмосферных воздействий кор- до углублённого анализа и постобработ- бор Altus NR3 обеспечивает необходимый пусах сопрягаются с оборудованием ки накопленных массивов информации. для геодезических работ набор функций с Septentrio и предназначены для уверен- сантиметровой точностью позициониро- ного приёма сигналов ГНСС GPS, Galileo, RxTools – представляет собой набор вания в состоянии поставки и легко инте- ГЛОНАСС, Beidou, QZSS, NavIC и SBAS. пользовательских графических интер- грируется в геоинформационные систе- фейсов (GUI) для работы со всеми мы. Его размеры: диаметр наибольший Модельный ряд включает в себя: моделями приёмников Septentrio. Эти – 167 мм, высота – 69 мм, вес, включая ● низкопрофильные антенны с экра- инструменты были разработаны для батареи, – 0,82 кг. Корпус имеет пылев- того, чтобы позволить пользователю лагозащиту уровня IP67 (рис. 9). ном для работы на подвижных объ- получить максимальную отдачу от при- ектах: PolaNt MC с усиленным алю- ёмника. Каждая подсистема предлагает 42 миниевым основанием корпуса, интуитивно понятный интерфейс и обе- PolaNt-x MF (рис. 10); WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ спечивает визуализацию и преобразова- Рис. 11. Геодезические антенны: а) PolaNt Choke Ring B3/E6; б) VeraChoke с защитой уровня IP67 ние данных ГНСС в соответствии с зада- чами и потребностями. Программные ● библиотеки – предоставляются как вых навигационных решений для всё инструменты RxTools помогают обеспе- динамические, так и статические. расширяющегося круга применений. чить плавную интеграцию приёмника, а PinPoint-GIS – мощное, простое Среди таких проектов можно отметить также непрерывный мониторинг и ана- совместные работы с Analog Devices, лиз всей клиентской системы ГНСС. и гибкое ПО для сбора геоинформа- SBG Systems, FUGRO, ArduSimple, ционных данных. Обеспечивает точ- XenomatiX. Это, в частности, специа- PP-SDK – набор для создания соб- ное и надёжное позиционирование лизированная компактная версия при- ственных программных средств пост- по ГНСС с функциями ГИС в любое ёмника для БПЛА со встроенной МЭМС обработки данных ГНСС имеет следу- время, на любой платформе, в любом ИНС, сопряжение приёмника ГНСС и ющие готовые блоки и подсистемы, месте. Доступна браузерная версия и ИНС с лидаром, интеграция со спутни- которые пользователь может адаптиро- приложение для смартфонов. Реали- ковым сервисом для морской навига- вать под свой проект. В его состав входят: зован доступ к облачным серверам и к ции, модульные системы позициони- ● API – интерфейс прикладного програм- онлайн-сервису ArcGIS компании Esri. рования «из коробки» (plug-and-play) для таких платформ, как Arduino, STM мирования, позволяет создавать прило- GeoTagZ – программный инструмент Nucleo, Raspberry Pi, Ardupilot, Nvidia жения для предварительной обработки для геопривязки и постобработки дан- Jetson и др. входных файлов SBF, управления расчё- ных ГНСС, позволяющий с RTK полу- том PVT с помощью команд, аналогич- чить сантиметровую точность аэрофото- Объём статьи не позволяет дать ных командам приёмника, и для анали- съёмки при использовании аппаратуры исчерпывающую информацию по за полученных выходных файлов SBF; Septentrio. В случае съёмки с БПЛА при каждому упомянутому изделию и про- ● Post Processing Engine – основной ме- этом не требуется ни установки наземных граммному продукту, тем более что ханизм постобработки, который реа- контрольных точек, ни внесения коррек- стремительно развивающиеся техноло- лизует автономные навигационные ций по RTK в реальном времени. Реали- гии опережают скорость набора очеред- решения, решения SBAS и RTK PVT с ис- зована простая интеграция с внешними ного номера. Встретимся в Интернете. пользованием данных GPS/ГЛОНАСС; источниками графической информации. ● Модуль RINEX – преобразовыва- Литература ет файлы наблюдений и навигации Стремясь своевременно отвечать RINEX 2.1 и RINEX 3.0 в SBF, работает потребностям рынка, Septentrio актив- 1. Сompass museum // URL: https:// с данными геостационарных спутни- но сотрудничает с другими мировыми compassmuseum.com/diverstext/ ков GPS, ГЛОНАСС и SBAS; лидерами с целью создания уникаль- cardinals_d.htm. ● BaseFinder – подсистема автомати- ных аппаратных решений, эффектив- ческого поиска в Интернете наиболее ных алгоритмов, программ и средств 2. NAIO Technologies // URL: https://www. подходящей поправки к клиентскому интеграции инерциально-спутнико- naio-technologies.com/en/dino/. входному файлу для конкретной опор- ной станции. Доступна через API или графический интерфейс пользователя; ● модуль SBF Stream – предоставляет богатый набор функций объединения, обработки файлов SBF для расчёта PVT; ● PostNav – графическое приложение для удобного взаимодействия с функ- циями постобработки; НОВОСТИ МИРА ПОЛНОСТЬЮ РОССИЙСКИЙ ональности карты. Пассажиры смогут ис- вых чипов у нашего российского производите- ЧИП ДЛЯ КАРТЫ «ТРОЙКА» пользовать все возможности «Тройки», как ля ООО «МСП» мы проведём дополнительно, а и раньше, при этом добавятся новые воз- контракт на наше взаимодействие будет прод- ПРОХОДИТ ФИНАЛЬНОЕ можности по добавлению услуг и сервисов. лён на 5 лет в рамках решения Штаба у мэра Мо- ТЕСТИРОВАНИЕ сквы – С.С. Собянина по поддержке экономики. А чтобы ваши поездки были более мобиль- Предприятие будет обеспечено заказом на не- Переход на новый российский чип никак ными, советуем переходить на самый комфорт- сколько лет вперед, будут сохранены рабочие не скажется на функциональности карты. ный и инновационный способ оплаты Face Pay – места и будут продолжаться исследования по скоро начнётся его тестирование с сотрудника- созданию ещё более современного российско- Руководитель Департамента транспорта ми транспортного комплекса и на одном марш- го чипа для транспорта и банковской сферы». и развития дорожно-транспортной инфра- руте в наземном транспорте. Никакого лишнего структуры города Москвы Максим Ликсутов и вредного пластика, нужно только посмотреть и Никаких проблем, связанных с оплатой подтвердил, что полностью российский чип улыбнуться перед турникетом или валидатором. проезда по карте «Тройка», в Москве и в для карты «Тройка» проходит финальное других регионах – наших партнёрах по еди- тестирование производителем перед запу- Максим Ликсутов добавил, что на складах до- ной билетной системе – нет и не будет. ском масштабного производства. статочное количество карт, поэтому никакого де- фицита нет и в будущем не будет: «Закупку но- ixbt.com По его словам, переход на новый рос- сийский чип никак не скажется на функци- СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 WWW.SOEL.RU 43

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ Проектирование устройств вывода информации с использованием цифрового генератора шаблона в Proteus 8.11 Татьяна Колесникова ([email protected]) из таких приборов – цифровой гене- ратор шаблона, который может быть В статье рассмотрено проектирование электронных устройств вывода применён в качестве источника дан- информации с использованием цифрового генератора шаблона ных и сигналов управления буквенно- (виртуального прибора, формирующего выходные цифровые сигналы цифровыми и графическими диспле- по заданному 8-битовому шаблону) в Proteus. Представлены примеры ями (в нашем примере микросхемами моделирования схем с применением виртуального терминала, буквенно- LM016L и Ampire 128×64). цифрового (LM016L) и графического (Ampire 128×64) дисплеев, работающих под управлением одного или двух приборов Pattern Работа с цифровым Generator, синхронно формирующих выходные сигналы данных или генератором шаблона команд. Подробно рассмотрено формирование шаблона данных и виртуальным терминалом на экране дисплея генератора, а также создание файла шаблона (для в Proteus последовательной или параллельной передачи данных или команд) и его применение. Цифровой генератор шаблона фор- мирует выходные цифровые сигналы Введение Одним из инструментов проверки по заданному 8-битовому шаблону и и тестирования разработанной схе- используется для подачи данных сиг- Использование средств автоматизи- мы являются измерительные прибо- налов в моделируемую схему. рованного проектирования при разра- ры. В программе Proteus используется ботке электронных устройств пресле- большой набор виртуальных инстру- Прибор имеет следующие возмож- дует следующие цели: ментов, являющихся программными ности: ● сокращение сроков и снижение сто- моделями контрольно-измеритель- ● внутренний и внешний режимы так- ных приборов, которые соответству- имости разработки и внедрения из- ют своим реальным аналогам. Также тирования и синхронизации; делий; есть виртуальные инструменты, при ● подстройка для тактовой частоты и ● уменьшение количества ошибок при помощи которых можно визуально проектировании; отобразить полученную информа- шкалы переключения; ● обеспечение возможности измене- цию или, наоборот, сгенерировать ● режим отображения шестнадцате- ния проектных решений и сокра- данные для подачи их в схему. Один щения сроков проверки и тестиро- ричной и десятичной сетки; вания изделий. ● загрузка и сохранение шаблона. Рис. 1. Выбор цифрового генератора шаблона на панели INSTRUMENTS и его размещение в рабочей Прибор имеет следующие выводы: области схемного редактора программы Proteus ● B[0...7] (выход) – шина данных; ● Q0…Q7 (выходы) – выводы данных; ● CLKIN (вход) – данный вывод ис- пользуется для подключения внеш- него тактового генератора; ● HOLD (вход) – положительный сиг- нал на данном входе приводит к оста- новке (паузе) генератора шаблона; ● TRIG (вход) – данный вывод исполь- зуется для подачи внешнего сигнала синхронизации; ● OE (вход) – отрицательный сигнал на данном входе запрещает вывод ша- блона на выходные выводы генера- тора шаблона; ● CLKOUT (выход) – отображение им- пульсов внутреннего генератора при внутреннем тактировании; ● CASCADE (выход) – данный вывод пе- реходит в высокое состояние, когда первый бит шаблона поступает на вы- ходы, и остаётся в низком состоянии всё остальное время. Чтобы добавить цифровой гене- ратор шаблона в рабочее поле про- граммы, нажимают на строку с его 44 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ названием (PATTERN GENERATOR) Рис. 2. Создание шаблона на дисплее лицевой панели цифрового генератора PATTERN GENERATOR на панели INSTRUMENTS (панель и обзор команд контекстного меню прибора открывают нажатием кнопки Virtual Instruments Mode на левой панели Рис. 3. Соответствие комбинации сигналов на выходе цифрового генератора шаблона схемного редактора) и размещают его и комбинации пустых и закрашенных ячеек последнего столбца таблицы лицевой панели прибора мышью в необходимом месте на схеме (рис. 1). После запуска симуляции схе- Рис. 4. Выбор пробника логических уровней 0 и 1 LOGICPROBE (BIG) из раздела Logic Probes мы открывается лицевая панель прибо- библиотеки компонентов Debugging Tools программы Proteus ра (рис. 2). Шаблон создают вручную на дисплее лицевой панели генерато- Так как виртуальный терминал имеет загрузим в качестве шаблона. В данном ра либо загружают из файла. Дисплей последовательный интерфейс, то сим- случае выведем на экран виртуально- лицевой панели представляет собой волы шаблона необходимо предста- го терминала слово Proteus. Исходя из таблицу, которая содержит 8 строк, вить в двоичном коде. Для этого соз- таблицы соответствия (табл. 1) симво- соответствующих 8 битам выходно- дадим на диске компьютера текстовый лов английского алфавита и двоично- го сигнала, подающегося на выходы файл с кодировкой надписи (рис. 7), го кода, слово Proteus в файле шабло- Q0…Q7 и/или на шину B[0..7] генера- сохраним его с расширением *.ptn и на будет иметь следующий вид: тора шаблона. Шаблон на дисплее соз- дают щелчками левой кнопки мыши по пустым ячейкам таблицы, в результате чего ячейки заполняются цветом. Ком- бинация закрашенных ячеек форми- рует рисунок/надпись, которую можно сохранить как шаблон для последую- щего использования. Снимают выделе- ние ячейки повторным щелчком левой кнопки мыши. Для сохранения создан- ного шаблона или загрузки уже име- ющегося (рис. 2) применяют команды контекстного меню: ● Load Pattern (загрузить шаблон); ● Save Pattern (сохранить шаблон); ● Save Pattern As (сохранить шаблон как). Рис. 3 наглядно демонстрирует рабо- ту цифрового генератора шаблона. Как видно на рис. 3, комбинация сигналов на выходе прибора соответствует ком- бинации пустых и закрашенных ячеек последнего столбца таблицы лицевой панели прибора. В качестве элементов отображения сигналов на выходе гене- ратора шаблона используются цвет- ные пробники логических уровней 0 и 1, которые в программе Proteus пред- ставлены компонентами LOGICPROBE и LOGICPROBE (BIG) из раздела Logic Probes библиотеки Debugging Tools. В нашем примере в рабочее поле про- екта добавлены 8 компонентов (рис. 4) LOGICPROBE (BIG), входы которых под- ключены к выходам Q0…Q7 генерато- ра шаблона. Визуально отобразить разработан- ный шаблон можно при помощи вир- туального терминала (рис. 5). При- бор добавим в рабочее поле проекта нажатием строки с названием VIRTUAL TERMINAL на панели INSTRUMENTS (рис. 6) и его размещением с помощью мыши в необходимом месте на схеме. Подсоединим вывод RXD термина- ла к выводу Q7 генератора шаблона. СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 WWW.SOEL.RU 45

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ Рис. 6. Выбор виртуального терминала на панели INSTRUMENTS Таблица 1. Таблица соответствия символов английского алфавита и двоичного кода Рис. 5. Вывод шаблона на экран виртуального терминала Символ Двоичный код Символ Двоичный код A 01000001 a 01100001 B 01000010 b 01100010 C 01000011 c 01100011 D 01000100 d 01100100 E 01000101 e 01100101 F 01000110 f 01100110 G 01000111 g 01100111 H 01001000 h 01101000 I 01001001 i 01101001 J 01001010 j 01101010 K 01001011 k 01101011 L 01001100 l 01101100 M 01001101 m 01101101 N 01001110 n 01101110 O 01001111 o 01101111 P 01010000 p 01110000 Q 01010001 q 01110001 R 01010010 r 01110010 S 01010011 s 01110011 T 01010100 t 01110100 U 01010101 u 01110101 V 01010110 v 01110110 W 01010111 w 01110111 X 01011000 x 01111000 Y 01011001 y 01111001 Z 01011010 z 01111010 Рис. 7. Кодирование символов в файле шаблона ● s – 01110011 (0x80,0x80,0x00,0x00,0 x80,0x80,0x80,0x00). ● P – 01010000 (0x00,0x00,0x00,0x00,0 ● t – 01110100 (0x00,0x00,0x80,0x00,0 Необходимо отметить, что строка в x80,0x00,0x80,0x00); x80,0x80,0x80,0x00); файле шаблона, начинающаяся с сим- ● r – 01110010 (0x00,0x80,0x00,0x00,0 ● e – 01100101 (0x80,0x00,0x80,0x00,0 вола «;», расценивается как коммента- x80,0x80,0x80,0x00); x00,0x80,0x80,0x00); рий и игнорируется анализатором про- граммы. ● o – 01101111 (0x80,0x80,0x80,0x80,0 ● u – 01110101 (0x80,0x00,0x80,0x00,0 x00,0x80,0x80,0x00); x80,0x80,0x80,0x00); В схеме (рис. 5) используется само- возвратная кнопка BUTTON (рис. 8). Её нажатие формирует внешний сигнал синхронизации на входе TRIG гене- 46 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ Рис. 8. Выбор кнопки BUTTON из раздела Switches библиотеки Switches&Relays ратора шаблона, после чего проис- TERMINALS строки GROUND и POWER Рис. 9. Открытие при помощи кнопки Terminals ходит повторный вывод шаблона на (рис. 9). Панель открывают нажатием Mode панели TERMINALS и выбор символа «земли» экран терминала. Выбор компонен- кнопки Terminals Mode на левой пане- тов из базы данных для последующе- ли схемного редактора. В окне настроек генератора шабло- го их размещения в рабочей области на (рис. 10б) укажем: редактора Schematic Capture про- На рис. 10 показаны окна настройки ● Part Reference – позиционное обо- граммы Proteus выполняют в окне параметров виртуального терминала и Pick Devices, которое открывают генератора шаблона, которые откры- значение прибора, которое мож- командой контекстного меню Place/ вают двойным щелчком левой кноп- но скрыть или отобразить на схе- Component/From Libraries или нажа- ки мыши по размещённому на схеме ме установкой/снятием флажка тием кнопки P на панели DEVICES компоненту. В окне настроек термина- в соответствующем ему чекбоксе (по умолчанию панель расположена ла (рис. 10а) определим значения сле- Hidden; в левой части программы и содержит дующих параметров: ● Clock Rate – частоту внутреннего так- список имеющихся в проекте компо- ● Baud Rate – скорость обмена данны- тирования (1.200kHz); нентов). Открывают панель DEVICES ● Reset Rate – частоту внутренней син- нажатием кнопки Component Mode на ми (1200 бод); хронизации (500mHz); левой панели инструментов схемно- ● Data Bits – формат пакета данных ● Clock Mode – режим тактирования ге- го редактора. нератора (Internal); (8 бит); Символы «земли» и питания добав- ● Parity – контроль чётности (отсут- ляют в схему, выбрав на панели ствует – NONE); ● Stop Bits – количество стоповых би- тов (1). аб Рис. 10. Окно настройки параметров: (а) виртуального терминала, (б) генератора шаблона СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 WWW.SOEL.RU 47

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ Рис. 11. Выбор микросхемы LM016L из раздела Alphanumeric LCDs библиотеки Optoelectronics ● Reset Mode – источник и сигнал син- хронизации (Async External Pos Edge); Рис. 12. Подключение микросхемы LM016L и генератора цифровых импульсов DPULSE к цифровому генератору шаблона ● Clockout Enabled in Internal Mode – формирование импульсов внутрен- Рис. 13. Выбор генератора DPULSE на панели GENERATORS и окно настройки его параметров него генератора на выводе CLKOUT генератора шаблона при внутреннем 48 WWW.SOEL.RU тактировании (No); ● Output Configuration – конфигура- ция вывода данных (Output to Pins Only); ● Pattern Generator Script – путь к фай- лу шаблона на диске компьютера или его имя, если схемный проект и файл шаблона находятся в одной папке (Proteus1.ptn). Моделирование собранной схемы запускают при помощи кнопки Run the simulation, которая находится в левом нижнем углу окна схемного редактора. Чтобы временно приостановить симу- ляцию, используют кнопку Pause the simulation, or start up at time 0 if stopped. Остановить моделирование можно при помощи кнопки Stop the simulation. Проектирование схем с использованием LCD- дисплеев и цифрового генератора шаблона Управление работой микросхемы буквенно-цифрового дисплея с помощью цифрового генератора шаблона Визуально отобразить разрабо- танный шаблон можно также и при помощи буквенно-цифрового дис- плея, в качестве которого применим микросхему LM016L с разрешени- ем дисплея 16 символов × 2 строки. Микросхема LM016L находится в раз- деле Alphanumeric LCDs библиотеки Optoelectronics (рис. 11) программы Proteus и имеет 14 контактов, назна- чение которых следующее: ● Vss – GND; ● Vdd – напряжение питания +5 В; ● Vee – напряжение контрастности от 0 до +5 В (настройка контрастности отображаемых на дисплее символов); ● RS – выбор регистра данных DR (RS – 1) или команд IR (RS – 0); ● RW – выбор операции чтения (RW – 1) или записи (RW – 0); ● E – линия синхронизации; ● D0…D7 – шина данных/команд. Для подключения микросхемы LM016L к схеме управления использу- ется параллельная синхронная шина данных/команд (D0…D7), вывод выбора операции чтения/записи (RW), вывод выбора регистра данных/команд (RS) и вывод синхронизации (Е). Дисплей СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022