Российские специалисты работают над созданием первой в нашей стране антенны для пользовательского терминала спутниковой системы связи «Экспресс-РВ». Она должна обеспечить доступ в интернет из любой точки РФ. Покупка такого оборудования в других странах осложнена из-за санкций. По словам инженеров, антенна будет соответствовать зарубежным аналогам по цене и техническим характеристикам. Серийное производство намерены начать уже в 2024 году, а вывод на орбиту спутниковой группировки планируют на 2025-й. По мнению экспертов, разработка оборудования для пользовательского терминала — нетривиальная задача. При этом российское устройство будет востребовано, так как на рынке есть на него спрос.

Не хуже, чем у Маска

Инженеры МФТИ разрабатывают первую отечественную антенну для пользовательских интернет-терминалов глобальных спутниковых систем связи, аналогичных знаменитой Starlink Илона Маска. С ее помощью обеспечивается устойчивое интернет-соединение в любой точке мира. В планах специалистов к концу года создать действующий макет устройства, обладающей всеми основными техническими характеристиками будущего изделия.

После этого в физтехе начнут работу над опытными образцами. Они должны быть переданы предприятиям для дальнейшего серийного производства уже в 2024 году. Антенна создается специально для работы с космической группировкой «Экспресс-РВ», первый спутник для которой планируют запустить в 2025-м. Сейчас на отечественном рынке нет продуктов с функциональными возможностями и стоимостью, которые подходили бы для использования в отечественных спутниковых терминалах. Из-за антироссийских санкций покупка их на Западе или в других странах либо невозможна, либо сильно затруднена.

— На российском рынке нет такой антенной решетки, которая была бы способна работать со спутниковой системой, при этом была компактной и доступной по цене. Это связано с тем, что сама спутниковая группировка, которая запускается в космос, совсем новая, — сказал руководитель лаборатории радиофотоники Дмитрий Филонов.

Антенна размещается в защитном каркасе длиной около 80 см и толщиной 20 см. Внутри него располагается фазированная решетка, которая может автоматически наводиться на спутник как механически, так и с помощью электронных методов. Ширина луча, через который осуществляется связь, составляет всего 1,5–2 градуса. Механическая коррекция антенны обычно используется при первичном развертывании терминала. А когда связь уже установлена, она поддерживается с помощью электроники.

Эта технология позволяет использовать терминал даже на движущихся объектах, как поезд или автомобиль, так как подстройка делается очень быстро. При создании антенны разработчики использовали стандартные материалы. Фактически это многослойная печатная плата, состоящая из слоев диэлектрика, металла и склеивающих элементов.

Основными целевыми характеристиками для разработчиков были пропускная способность и цена антенны. Возможностей отечественного устройства достаточно, чтобы обеспечить надежную интернет-связь для пользователя, а стоимость разработки эквивалентна зарубежным аналогам, отметили разработчики.

Нетривиальная задача

Вопросы разработки и производства устройств для обеспечения устойчивой беспроводной связи актуальны вне зависимости от каких-либо внешних социально-экономических факторов. Беспроводные технологии развиваются с каждым годом, постоянно растут скорости передачи данных и объемы трафика, отметил «Известиям» руководитель образовательной программы магистратуры «Инженерия радиоэлектронных средств и систем» ИРИТ-РтФ УрФУ Дмитрий Денисов.

По его словам, на практике это означает, что растут частоты передачи данных и разрабатываются широкополосные устройства. Они неизбежно становятся меньше, а требования к точности их изготовления возрастают. Особенно критично это сказывается на антенной прием-передающей части изделия. Если 10–15 лет назад до необходимого состояния антенну можно было «доработать напильником», то сейчас ошибка на стадии проектирования в 1 мм может привести к полной неработоспособности конечного устройства.

— Инженерами МФТИ поставлена, несомненно, актуальная задача — создать устройство на конкурентном уровне с мировыми аналогами. Но не будем забывать о том, что это может быть только промежуточный этап. Ни для кого не секрет, что во многих странах выделены свои диапазоны работы беспородных систем, уникальные для данного региона. Полагаю, что многие слышали о том, что некоторые сотовые устройства не поддерживают определенные частоты в нашей стране. Очевидно, освоив технологический процесс производства фазированной антенной решетки для спутниковой связи, со временем мы сможем закрыть потребность для других систем гражданского и промышленного назначения, — сказал Дмитрий Денисов.

Появление отечественной наземной антенной системы для спутникового терминала системы связи своевременно и необходимо, уверен заведующий кафедрой радиотехнических систем ГУАП Николай Поваренкин.

— Создать простую антенну, которая может поддерживать связь со спутником и находиться всё время на одном месте, не такая трудная задача. Ее как раз и решил Илон Маск в своей системе Starlink. Гораздо сложнее и перспективнее создать антенну, которая в процессе своей работы может располагаться на носителе и при этом не терять спутник из вида, — сказал Николай Поваренкин.

По мнению эксперта, устройство специалистов МФТИ будет востребовано. Оно даст толчок в развитии спутниковых систем связи в нашей стране.

Разработка антенн — одно из сложнейших направлений в телекоммуникации, так как при этом надо учитывать множество факторов, пояснил «Известиям» директор научного центра моделирования беспроводных сетей новых поколений РУДН Мутханна Аммар Салех Али.

— Предложенная инженерами МФТИ антенная решетка, управляемая электронным методом, — современный подход в проектировании систем радиосвязи. Исследования управления автонаведением луча на спутник — достаточно сложная задача, и инженеры МФТИ хорошо справились с данной проблемой, — считает эксперт.

Такие антенны необходимы для российского рынка, так как на них есть большой спрос, особенно в удаленных регионах страны. Разработка поможет снизить стоимость эксплуатации сетей связи, полагает специалист.

Денис Гриценко

https://iz.ru/1597604/denis-gritcenko/suverennyi-priem-v-rf-sozdaiut-antennu-dlia-otechestvennogo-analoga-starlink