Новгородские ученые нашли способ управления радиоволнами

Исследователи из НовГУ представили технологию настройки СВЧ-устройств без механических регуляторов. Использование магнитоэлектрических композитов позволяет менять частоту и фазу сигнала с помощью электрического напряжения, что критически важно для спутниковой связи, систем радиолокации и компактных антенных комплексов нового поколения, требующих минимального энергопотребления.

В основе разработки лежит взаимодействие ферромагнитных и пьезоэлектрических слоев. Заведующий кафедрой проектирования и технологии радиоаппаратуры Мирза Бичурин пояснил, что подача напряжения заставляет пьезоэлектрик деформироваться. Это давление передается на феррит, меняя его магнитные свойства и параметры резонанса. Ученые Руслан Кафаров и его коллеги опытным путем доказали, что эффективность метода зависит от геометрии и чистоты обработки деталей. Например, шероховатость поверхности ферритовых пластин не должна превышать 0,5 нанометра — это в сто тысяч раз тоньше человеческого волоса.

Команда также пересмотрела выбор материалов для таких структур. Стандартная цирконат-титанатная керамика уступила место монокристаллам PMN-PT и PZT-PT. Выбранная ориентация кристаллической решетки этих соединений значительно расширяет диапазон настройки электронных компонентов. Применение таких композитов открывает путь к созданию высокоточных СВЧ-фильтров и активных фазированных антенных решеток, которые работают экономичнее и компактнее существующих аналогов.