Останні статті
Design of the 290...310 GHZ frequency range integral receiver.
M. Ilchenko, S. Denbnovetsky, T. Narytnik, O. Lutchak, O. May, A. Fisun, O. Bilous

Аналіз терагерцовых технологій та їх застосування для створення інноваційних розробок.
Т.М. Наритник, А.В. Єрмаков, С.О. Бондарчук, Д.С. Вальчук

Проектирование интегрального приемника терагерцового диапазона частот.
М.Е. Ильченко, С.В. Денбновецкий, Т.Н. Нарытник, А.В. Лутчак, А.В. Май

Обгрунтування частотних діапазонів для високошвидкісних безпроводових телекомунікаційних систем терагерцового діапазону.
Г.Л. Авдєєнко, С.Г. Бунін, Т.М. Наритник, А.В. Єрмаков, В.В. Волков

Перетворювач частоти для прийомопередавача безпроводової телекомунікаційної системи фіксованого зв'язку терагерцового діапазону.
Г.Л. Авдєєнко, М.Ю. Ільченко, Т.М. Наритник, А.В. Єрмаков, О.В. Лутчак

30.05.2017
Екскурсія до ДП «Український державний центр радіочастот».

30.05.2017
Проблемы электромагнитной совместимости перспективных беспроводных сетей связи (ЭМС – 2017).
Корсун В.І., Корсак В.Ф., Наритник Т.М., Войтенко О.Г., Лутчак О.В., Поршнєв В.Л.

25.04.2017
The research of transmission of DVB-C television signals based on the prototype of transceiver operating in the lower pert of terahertz band.
Gleb L. Avdeyenko, Theodor N. Narytnik, Anton V. Yermakov

23.04.2017
Цифрові технології, №19, 2016. Дослідження параметрів багатоканального сигналу цифрового телебачення DVB-C при його передаванні передавально-приймальним трактом терагерцового діапазону.
Авдєєнко Г.Л., Набока Б.Ю., Наритник Т.М.

Кафедра Телекомунікацій

Недавно пришлось побывать на «Сатурне». Мне показали (еще недавно совершенно секретные) огромные цеха для производства арсенид-галлиевых приборов. Эту технику не без основания называют прорывом в ХХІ век. Все здесь впечатляет: цеха из нержавейки, новейшее оборудование, идеальная чистота. Здесь считали каждую пылинку в кубическом метре воздуха, работники проходили процедуру специальной очистки перед началом смены, за каждым процессом велся тщательный контроль.

Сейчас гигантское предприятие почти замерло. Законсервированы цеха. Замерли вакуумные насосы, очищавшие до космического вакуума печи, в которых растились арсенид-галлиевые транзисторы, диоды и прочие изделия, которые умели создавать всего на нескольких передовых предприятиях самых развитых стран. Было время, когда Киеву прочили будущее знаменитой «Силиконовой долины» в Калифорнии. В 70-80-е годы здесь интенсивно, как грибы после дождя, возникали электронные институты, электротехнические предприятия оснащались передовой техникой. На эти цели тогдашние власти не жалели валюты.

И достижения были видны - в засекреченных «ящиках», кроме военной техники, создавались бытовые электронные шедевры, которые на выставках удивляли искушенных японцев, были по достоинству оценены другими грандами мировой электронной элиты. Но все это были единичные, выставочные образцы электронного «ширпотреба». Они так и не сделали погоды в бытовой электронике. Когда же рухнул Союз, вся эта сеть заводов высокоточной механики, сложнейших радиотехнических приборов оказалась не у дел. Мирной да еще и бедной Украине было не по карману содержать армаду передовых институтов и производств. Их законсервировали… до лучших времен.

Вот только наступят ли они когда-нибудь для нашей электроники? Ученые и радиоинженеры, спасаясь от безработицы, устроились в фирмы и фирмочки, разбежались по базарам и киоскам. К счастью, среди бывших выпускников КПИ и радиофака КГУ нашлись те, кто сумели найти применение своим профессиональным способностям в новых условиях. О том, как работается сейчас и что удалось сделать, рассказал генеральный директор ЗАО «МИТРИС» Виктор ГАЛИЧ.

После пятилетней работы группой украинских предприятий и организаций разработана микроволновая интегрированная телерадиоинформационная система (сокращенно МИТРИС). Система вошла составной частью в разработанную Национальным космическим агентством по заказу Национального совета Украины по вопросам телевидения и радиовещания Концепцию развития спутникового вещания в Украине как наиболее эффективная для конечной распределительной сети.

Оборудование прошло экспериментальную проверку в Киеве и других городах (Луганск, Даугавпилс (Латвия), получило сертификат соответствия, есть постановление Кабинета министров о выделении полосы радиочастот для его использования. Для внедрения системы МИТРИС по Украине создано предприятие ЗАО «МИТРИС», которое вместе с передающей станцией находится на Львовской площади в помещении Центра внешнеэкономических связей.

Определяющими особенностями системы МИТРИС являются: экологическая безопасность, энергетическая экономичность, многофункциональность, высокое качество вещания, малое время разворачивания, отсутствие необходимости в специальных сооружениях, совместимость с другими информационными технологиями.

Сегодня организовано экспериментальное вещание посредством оборудования МИТРИС в Киеве. Мы передаем 20 наиболее популярных телепрограмм. Технически, в отведенном диапазоне система может передавать до 56 телепрограмм в аналоговом режиме или более 300 в цифровом. С появлением финансовых возможностей мы будем увеличивать количество передаваемых теле- и радиопрограмм. В радиусе до 5-7 км от передающей станции возможен высококачественный прием сигналов без специальной зеркальной антенны - непосредственно на конвии в 65 км. То есть МИТРИС обеспечивает телерадиовещание на территории «от горизонта - до горизонта». И это при том, что мощность, излучаемая в эфир одним каналом, составляет всего 0,05 Вт, что в среднем в 1000 раз меньше мощности, излучаемой одним каналом системы MMDS, и в 1 млн. раз меньше мощности, излучаемой Киевским передатчиком программы УТ-1. Многофункциональной МИТРИС является потому, что кроме телевидения может в ближайшем будущем предоставить пользователю услуги скоростного Интернета, цифровую телефонную связь, обеспечивать возможность построения больших региональных компьютерных сетей и другие. Система принципиально позволяет работать в интерактивном режиме и благодаря этому реализовывать услуги мультимедиа.

Системой МИТРИС заинтересовалось Министерство науки и технологии России. Евроазиатская техническая ассоциация по телевидению и радиовещанию рекомендовала МИТРИС странам СНГ и Прибалтики для построения распределительных сетей, интегрированных в европейскую и мировую информационные структуры.

В сентябре 1998 года на первом телефоруме стран СНГ в Москве, на конкурсе новых реализованных технических решений система стала победителем и получила диплом.

Наперекор загадочной особенности наших чиновников…

- Виктор Николаевич, начать хотелось бы с вопроса - легко ли внедрять отечественные технологии?

- В Украине есть много интересных, полезных разработок, которые трудно пробивают себе дорогу в жизнь. Многие не доходят до финиша. Путь МИТРИС также не исключение. Это, надо полагать, традиция советских и постсоветских государственных аппаратов. И она изменится, пожалуй, не при нашей жизни. Но на этом трудном пути мы добились определенных успехов и, совместно с теми же чиновниками, которых часто вынуждены в сердцах ругать, выпустили важнейшие документы, в частности постановление Кабинета министров Украины о внесении изменений в Национальную таблицу распределения радиочастот, обеспечивающее юридическую базу работы МИТРИС в частотном диапазоне, и постановление Кабинета министров Украины о широкомасштабном внедрении этого оборудования и технологии в нашей стране. Есть и другие важные вехи. Однако до конца этот путь еще не пройден. Определенные силы, в том числе и в некоторых государственных кабинетах, стараются этому помешать.

- Меня поразило в аннотации вашей фирмы утверждение, что вам удалось добиться преимуществ в системе МИТРИС «за счет использования собственной элементной базы», то есть, за счет того, что всегда в нашей электронике было самым слабым местом. Как же это удалось сегодня?

- Несмотря на развал экономики в Украине, в частности, научной и промышленной сфер, наше государство сохраняет передовые позиции, по крайней мере, в двух направлениях электроники - СВЧ и антенной технике. Это подтверждают наши зарубежные коллеги. И словами, и своими поступками. До сих пор приезжают визитеры из США и индустриальных стран Востока, в том числе Китая, с целью заключения договоров на научно-технические разработки в области СВЧ-техники. И, как правило, эти разработки успешно выполняются. Но есть одна существенная особенность в этом вопросе. Результаты этих разработок зачастую развивают не нашу, а зарубежную промышленность. Разработки и первые образцы - самое ценное и самое дорогое - эти заказчики получают у нас баснословно дешево и запускают у себя в промышленное производство. Оставляя нашим специалистам почетное право и дальше трудиться, не рассчитывая на достойную отдачу.

Так и с элементной базой. В НПО «Сатурн» героическими стараниями его сотрудников сохранена и развивается арсенид-галлиевая технология. Киев остался одним из трех центров этой технологии в бывшем Союзе. Мы и используем производимые на этом предприятии СВЧ-транзисторы, диоды, микросхемы.

Надо отметить также и то, что в нашей стране, в частности в «Сатурне», развивалась и достигла больших практических успехов так называемая «диэлектроника» - наука о материалах, приборах и устройствах на основе специальных диэлектрических материалов. Это резонаторы, фильтры, генераторы и другое.

У нас параллельно разрабатывались материалы, методология расчетов, устройства. Было мало людей, веривших в успех этого направления. А сегодня вскройте любой конвертор - и вы увидите в нем диэлектрические резонаторы.

Гиганты штучного и пигмеи массового производства

Откуда расхожее мнение о чрезвычайной слабости нашей элементной базы? Это мнение спорное. Его в какой-то мере можно принять, если говорить об элементной базе в целом как совокупности всех выпускаемых элементов. Но по ряду отдельных позиций, в частности, арсенид-галлиевых компонентов и ряда других, наша страна занимала место одного из мировых лидеров. Правомернее ставить вопрос об особенностях оборонного и массового производства в Союзе, следовательно, и в Украине. Гнетущее впечатление о нашей электронике в целом создало то, что мы никогда не были на уровне передовых стран в массовом производстве. Минимальная цена, надежность, конкурентоспособность, дизайн. Эти понятия, ориентированные на рынок, практически не обсуждались. Был занавес. Не было достаточно большого импорта. В условиях вечного дефицита ширпотреба практически не было конкуренции. Поэтому это отразилось на производстве. В промышленности по-другому были расставлены акценты. В оборонке издержек не считали, а промышленность - это на 90% - оборонка. Совсем отличное от мирового мышление. Другая производственная культура. И вот ее плоды.

Продукция, производимая малыми сериями, почти штучно, могла конкурировать по отдельным позициям с лучшими зарубежными образцами. И иногда даже превосходила их. Возьмите нашу космическую технику! А продукция массового производства, как правило, неконкурентоспособна. Но еще раз хочу напомнить: это не потому, что у наших людей не хватало умственных способностей или профессионального мастерства. Так было организовано производство. Нам предстоит очень много поработать, чтобы стать вровень с лучшими мировыми производителями.

Как БАМ помог украинской электронике

- Что способствовало разработке МИТРИС?

- МИТРИС на первом уровне деления состоит из передающего и приемного оборудования. Основой передающей части явились наши разработки в области радиорелейного оборудования. Раньше традиционно это оборудование в Союзе разрабатывала Россия. Были разработаны и долго выпускались хорошие станции серии «КУРС» (Комплект унифицированных радиорелейных станций). В Комплект входили КУРС-4, КУРС-6, КУРС-8 и другие. Цифры указывали диапазоны в гигагерцах. Однако эта техника постоянно отставала от достижений в области создания и производства комплектующих. Станции быстро морально устаревали. Они были громоздкими, на металлических волноводах, требовали присутствия или частого обслуживания персоналом.

БАМ подтолкнул прогресс в этой области. Магистраль надо было оснащать радиорелейной связью. Большие малонаселенные территории ставили свои условия: аппаратура связи должна быть высоконадежной, малопотребляющей, необслуживаемой, работать в контейнерах без капитальных сооружений. Для этого она должна была вобрать в себя все достижения в области создания элементной базы. Как применить эти комплектующие наилучшим образом, знали только там, где их создавали - на предприятиях Министерства электронной промышленности (МЭП). В других министерствах относились к ним консервативно, с опаской. Так пришли к мысли о разработке радиорелейных станций нового поколения на предприятиях МЭПа, в частности - в НПО «Сатурн».

Неудачный старт не помешал выбиться в лидеры…

- Мне пришлось принять участие в этих разработках, проводившихся с 1978 года, - рассказал Виктор Николаевич. - Первая разработка «Электроника-РРС» давалась трудно, так как область для нас была совершенно новой. Но разработчики получили определенный опыт, и дело пошло. Когда начала разваливаться промышленность, на базе НПО «Сатурн» образовался ряд малых предприятий, так как монстры выжить не могли. Некоторые из них успешно продолжили радиорелейную тематику. В частности - Институт электроники и связи Украинской Академии наук национального прогресса, которым до сих пор руководит Теодор Николаевич Нарытник. В институте собрались энергичные и предприимчивые специалисты. Родилась целая гамма радиорелейных станций в диапазоне от 8 до 36 ГГц.

Наиболее удачной разработкой является РРС «Эврика» диапазона 12-13 ГГц. Ее отличают превосходные электрические параметры при высокой надежности и низком энергопотреблении. Долгое время основным заказчиком этого оборудования являлась Укртелерадиокомпания, которая заказывала радиорелейные станции в телевизионном варианте и благодаря этому сохранена значительная часть коллектива разработчиков.

Институт получал и значительные зарубежные заказы. И хотя их доля в общем числе заказов была невелика, но они давали значительный финансовый вклад, потому что заказывались, как правило, многоствольные комплекты, с резервными стволами.

Новая любовь - спутниковое телевидение

- Мне пришлось работать в Институте электроники и связи техническим директором несколько лет, практически с момента его создания до образования предприятия ЗАО «МИТРИС».

С 1993 года Укртелерадиокомпания поручила нам создать Центр приема спутникового телевидения. Они остро нуждались в современной технологии получения самых свежих и оперативных телерадиоматериалов для своей работы.

Мы выполнили эту задачу. В то время, когда в Украине спутниковое телевидение только начинало осваиваться, мы создали по тем временам мощный «Телепорт» на 10 одновременно работающих приемных систем с антеннами диаметром от 2,5 до 5 м. Потом ряд лет мы обеспечивали его эксплуатацию, передавая по радиорелейным каналам связи с территории «Сатурна» в центральную аппаратную Укртелерадиокомпании на Крещатик, 26, иногда круглосуточно, важнейшую оперативную информацию, поступавшую из европейских стран и США. В том числе репортажи с места событий, о визитах наших делегаций, о спортивных состязаниях, олимпийские игры и другие. На этом были воспитаны кадры специалистов в области спутникового телевидения. Этот период был важнейшей вехой в нашем развитии. И в этот период мы особенно остро почувствовали, как быстро сейчас морально устаревает информационная техника. То, что в 1994 году было новинкой европейского и мирового уровня, через 2-3 года превращалось в старье. Это относится к конверторам, тюнерам и ряду других устройств для приема спутникового телевидения.

МИТРИС

Идея разработать отечественную многофункциональную информационную систему возникла как следствие нашего опыта и наших достижений в области разработки радиорелейного оборудования и использования спутникового телевидения. Первоначально - как многоканальную систему дистанционного контроля работы мощных эфирных телерадиопередатчиков, качественные показатели которых невозможно было контролировать «у себя под носом» из-за мощнейших электромагнитных полей и больших переотражений. Инициатором работ была Укртелерадиокомпания, в частности, ее вице-президент В.Оркуша. С течением времени задача трансформировалась в такую, следствием решения которой явился тот МИТРИС, который мы знаем. Научным руководителем творческого коллектива был директор института Т.Нарытник. На меня была возложена роль главного конструктора этой системы - она прошла через наши головы и наши руки от первой до последней детали. С большой благодарностью мы относимся ко многим работникам, специалистам, руководителям разных ведомств различного уровня, которые поддержали нашу работу. Самой важной для нас была финансовая поддержка, оказанная Национальным советом Украины по вопросам телевидения и радиовещания под руководством В.Петренко, а также помощь таких его членов как, О.Яремчука, Ю.Плаксюка и других в решении различных вопросов.

MMDS

Идея многоканального эфирного телевидения в СВЧ-диапазоне как таковая принадлежит не нам. Еще в середине прошлого десятилетия она возникла как альтернатива быстро развивающемуся многоканальному телевидению, но кабельному. Кабельное телевидение удобно создавать в компактных городах с плотной многоэтажной застройкой, где сравнительно короткие кабельные линии еще могут сохранить качество сигналов. А как быть в условиях разбросанной частной малоэтажной застройки или в условиях сильно пересеченной местности с водными преградами, где и сама прокладка кабелей затруднительна? Так родилась MMDS (Microwaves multipoint distributions system). Задачу многоканальности можно было решить только в СВЧ-диапазоне, поэтому и начали ее решать с 2,5 ГГц. Иначе трудно было разместить большое количество каналов. В MMDS их может быть до 24. Традиционно была использована амплитудная модуляция. Для покрытия различных по размерам территорий была разработана гамма (набор) передатчиков с излучаемой мощностью от 5 до 200 Вт на один канал. Размещение передающей станции MMDS с мощными канальными передатчиками требует специальных сооружений и определенной санитарно-защитной зоны, так как излучаемая в эфир 24 каналами мощность может достигать 5 кВт.

Однако вспомним, что мы говорили о темпах морального старения информационной техники. Системе MMDS уже почти полтора десятка лет. В свое время она сыграла замечательную роль. Но время…

Сейчас она снимается с вооружения в развитых странах, остается еще в странах «третьего мира». А куда снятую технику? Ну, можно, например, в Украину. Сейчас еще более отсталую, чем «третий мир».

МИТРИС и MMDS

Ну если бы еще не было у нас своего, отечественного, функционально аналогичного, но по многим параметрам многократно превосходящего оборудования! Но оно же есть! Это МИТРИС.

Во многих странах действуют законы, запрещающие ввоз оборудования и технологий, если есть аналогичные отечественные. Это здоровый протекционизм в интересах своего государства и своего народа. Почему же такие законы «не писаны» для информационных технологий в Украине? Почему нашу страну хотят превратить в музей морально устаревшей да еще и экологически опасной техники?! Как в музей паровозов или паровых тракторов. И чьи интересы за этим стоят?

10 августа 1999 года в Государственном комитете Украины по связи и информатизации состоится аукцион на выделение частотного ресурса для MMDS. Предполагается участие около десятка компаний, как правило совместных, претендующих на внедрение MMDS в Украине. И кто-то его выиграет. И будет внедрять MMDS в Украине. Чиновники говорят: это здоровая конкуренция, ей нельзя препятствовать. Но при этом умалчивают о том, что это жестоко неравноправная конкуренция, если иметь в виду финансовую сторону вопроса.

Напомним о преимуществах МИТРИС по сравнению с MMDS:
  • тысячекратно меньшая излучаемая мощность при практически тех же зонах обслуживания, что является очень большим экологическим преимуществом, особенно в нашем радиационно пострадавшем регионе;
  • 30-кратная энергетическая экономия;
  • значительные массогабаритные преимущества (компактность);
  • отсутствие необходимости в строительстве специальных сооружений для передающих станций;
  • многофункциональность;
  • малое время разворачивания передающих станций (до десяти дней);
  • прочие преимущества.
И самое главное, что надо было бы отнести к общегосударственным интересам: внедряя отечественный МИТРИС, мы открываем многие тысячи рабочих мест на наших предприятиях, возвращаем специалистов к профессиональной деятельности, даем заработки в их семьи. И не вывозим заработанные деньги за пределы государства, как это придется делать в случае внедрения MMDS.

Они останутся в нашей стране и будут использованы на восстановление и развитие экономики, для решения социальных задач. А финансовый оборот этого дела - сотни миллионов долларов.

Есть кое-что лучше, но значительно дороже

Сейчас на Западе происходит радикальный переход в миллиметровый диапазон волн. В США для этой цели выделен диапазон 27-29 ГГц, в Европе - 40,5-42,5 ГГц. Эти системы называются, соответственно, ЛМДС (локальные микроволновые распределительные системы) и МВДС. Но в этом случае необходимо строить много передающих станций, которые должны быть друг с другом связаны. То есть эти системы принципиально сотовые. Например, для покрытия территории Киева необходимо построить 20-25 передающих станций. Стоимость одной такой передающей станции ориентировочно соответствует стоимости передающей станции МИТРИС. Одним из преимуществ использования миллиметрового диапазона волн является возможность использования отраженных сигналов. В диапазоне МИТРИС такой возможности нет. Но при существующем экономическом положении в Украине мы не можем в настоящее время строить такие дорогие информационные системы. Прекрасной является волоконно-оптическая информационная технология, но и она имеет свои условия наиболее оптимального применения.

МИТРИС и кабельные телевизионные сети

Антимитрисовские настроения кабельщиков построены на недоразумении. Нас пытаются столкнуть лбами с представителями других информационных технологий.

Кабельщики Киева увидели в нас конкурентов. Это частично связано с тем, что у нас империя кабельного телевидения уже сформировалась. Роли распределены, куски разобраны. Но мы утверждаем, что наши технологии являются не конкурирующими, а взаимно дополняющими.

Первыми это поняли в АО «Киевтелемонтаж». Мы помогли им в раздаче телепрограмм их собственных студий в их кабельные сети. И готовы решать другие подобные задачи для любых кабельных операторов, которые захотят с нами сотрудничать.

У наших технологий различные потребительские ниши. Об их непротиворечивости свидетельствует то, что первыми наиболее крупными заказчиками оборудования МИТРИС явились крупнейшие кабельные операторы Кременчуга и Даугавпилса (Латвия).

И в заключение

История становления электроники знает много блистательных открытий и одновременно совершенно непостижимого неумения оценивать перспективы их применения. Пожалуй, именно на этом направлении техника на протяжении жизни всего лишь одного поколения развилась настолько, что преобразовала мир, и сами люди впервые почувствовали, что не в силах уследить за темпами происходящих изменений. Кто успел чуть заглянуть за горизонт и поверить в сказку, тот сделал гигантский скачок. Пример такого явления - взлет телевизионной империи Тэда Тернера.

Другой пример одновременного сочетания гениальной прозорливости и близорукого неверия в возможности техники продемонстрировал величайший фантаст ХХ века Артур Кларк. Он еще в юности предсказал спутниковое телевидение, но поленился его запатентовать, так как фантаст… не верил, что реализация этой затеи произойдет при его жизни. Спутниковая антенна на крыше его дома в Коломбо стала немым укором его собственному неверию в мощь технического прогресса.

Будем надеяться, что у нас хватит мудрости не наделать ошибок при выборе.