В России готовится к серийному выпуску сверхминиатюрный высокоточный квантовый генератор частоты
Подведомственный Росстандарту Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений (ВНИИФТРИ) готов начать серийное производство высокоточного квантового генератора частоты на основе перехода атомов рубидия. Уникальное в России оборудование позволит вывести на новый сверхточный уровень технологии для развития навигационных систем, сетей 5G и безопасного беспилотного транспорта, а также наладить выпуск отечественной компонентной базы для развития российской радиоэлектроники и высокоточного приборостроения.
«В основу прибора положен рубидиевый миниатюрный стандарт частоты, разработанный во ВНИИФТРИ впервые в 2019 году на основе исследований и передовых технологий ученых института в области физики, квантовой электроники и лазерных технологий. Внедряемый в производство квантовый генератор будет использоваться как электронная компонентная база, позволяющая получать сверхвысокоточный периодический сигнал, при этом потребляя на порядок меньше электроэнергии. Такие приборы используются в системах навигации, в частности, для систем позиционирования беспилотного транспорта, а также в системах защищённой связи и радиосвязи последнего поколения», – отметил руководитель Центра разработки и внедрения перспективных технологий ВНИИФТРИ Росстандарта Станислав Гусев.
Принципиальной особенностью сверхминиатюрного стандарта частоты является отсутствие сверхвысокочастотного резонатора, который является самым громоздким элементом в системе. Вместо него в приборе применяются такие высокотехнологичные элементы, как миниатюрный лазерный диод и ячейка с парами рубидия оригинальной конструкции. Обе эти технологии освоены в России впервые.
Сверхминиатюрный стандарт отличается низким энергопотреблением, а также высокой стабильностью частоты, т.е. способностью прибора длительно сохранять воспроизведенные значения сигналов. Это критически важно для использования в комплексных навигационных системах, в первую очередь, для определения координат объекта в труднодоступных местах, для сигналов глобальных навигационных спутниковых систем или при полном отсутствии спутниковой навигации (шахты, тоннели).
Аналоги данного оборудования выпускаются единичными зарубежными компаниями. Стоимость зарубежных квантовых стандартов частоты такого класса в несколько раз превышает стоимость отечественного прибора. Кроме того, в настоящее время прямых поставок данного оборудования в Россию также не ведется.
«В рамках серийного производства планируется сделать стоимость отечественного стандарта более доступной для потребителей. При этом разработчики тех же систем радиосвязи и навигации ориентируются в своих разработках на то, что есть на рынке, и закладывают эти параметры в свою аппаратуру. Иными словами, появление на рынке такого типа приборов позволяет разработчикам совершенствовать свою аппаратуру, используя перспективные решения, применение которых ранее было невозможно из-за отсутствия компонентной базы, обладающей необходимым уровнем точности», – добавил Станислав Гусев.