Наукова діяльність кафедри радіоелектронних пристроїв та систем

До початків наукової діяльності кафедри радіоелектронних пристроїв та систем (РЕПС) можна віднести створення у 1959 році з ініціативи працівників кафедри та її завідувача Г.А.Шевцова науково-дослідного сектору № 2, а згодом науково-дослідного сектору №16.

Серед основних тематичних напрямів наукових досліджень були:

• електроннаоптика та електронно-променеві прилади;

• високостабільнігенератори сигналів надвисоких частот;

• апаратуравимірювання параметрів магнітних та діелектричних матеріалів;

• надвисокочастотніпристрої та антени;

• вимірювачізсуву фази;

• кореляційнівимірювачі сигналів;

• прогнозуваннянадійності радіоелектронних пристроїв і систем.

Історія наукових досліджень кафедри РЕПС

Керівниками цих робіт були Г.А. Шевцов, К.С. Гліненко,Є.Ф. Замора, М.К. Плетінка, Е.М. Мушкарден.

Дещо згодом актуальною стала проблема надійності радіоелектронної апаратури. Для львівських підприємств виникла необхідність підвищення надійності такого виду масової апаратури, як телевізійні приймачі, а також, кінескопів, як складових частин (найменш надійних) телевізійних приймачів.

У відповідь на цю потребу при кафедрі було організовано лабораторію з прогнозувань довговічності кінескопів, продукованих Львівським виробничим об’єднанням «Кінескоп».

Іншим цікавим і плідним напрямком наукових досліджень у 70-80-х роках XX ст. були пошуки методів розв’язку проблеми введення-виведення інформації, зокрема для автоматизованих систем наукових досліджень, з використанням електронно-променевих трубок надвисокої роздільної здатності, які розроблялися і виготовлялися спеціальним конструкторським бюро ВО «Кінескоп»(тепер Науково-дослідний інститут приймальних електронно-променевих трубок «ЕРОТРОН»). У результаті досліджень, які проводилися під керівництвом К.С.Гліненка, а згодом З.Д.Грицьківа, вдалося розробити високоточні пристроївведення-виведення інформації, які з успіхом конкурували з кращими зарубіжнимизразками.

Співпраця з ВО «Кінескоп» зародила ще один напрямок досліджень і розробок — створення унікальної вимірювальної апаратури для дослідження параметрів електронно-променевих трубок. Паралельно розвивався напрямок, який можна характеризувати як методи та засоби телебачення, а також розроблялися методи вимірювання інформаційних втрат в прецизійних ЕПТ.

Основні теми наукових досліджень та конструкторських розробок у цих ділянках: розробка рекомендацій до проектування перших малогабаритних кінескопів; магнітні відхилювальні системи для перших кінескопів з великим кутом відхилення (900, 1100); фокусувально-відхилювальні комплекси дл япрецизійних ЕПТ у складі сканерів, імітаторів точкових об’єктів систем космічної орієнтації, пристроїв виведення інформації на носії тощо; монітори на ЕПТ високої роздільної здатності; введення напівтонових зображень на основі матричних приладів із зарядовим зв’язком; спеціалізовані функціональні клавіатури, світловий олівець для введення інформації з екрана ЕПТ; відеотелефон; портативний телевізійний приймач на ЕПТ 16ЛК; вимірювальні автоматизовані комплекси для досліджень параметрів ЕПТ надвисокої роздільної здатності, вузли і блоки проекційних систем відображення інформації; ефективні магнітні відхилювальні системи на основі аморфних матеріалів, пристрій ультразвукової обробки для лікуванням ран з ускладненнями; прецизійні сканери для обробки результатів ядерних досліджень; електронні фотонабірні машини для поліграфії; скануючі оптичні мікроскопи.

За результатами цих досліджень захистили кандидатські дисертації З.Д. Грицьків, Л.А. Сніцарук, В.І. Шклярський, М.Й. Николишин, а згодом З.Д. Грицьків — докторську дисертацію.

З приходом на кафедру доцента В.П. Бодунова розпочинаються дослідження та розробки у галузі створення апаратури для геологічних та океанологічних досліджень, а також апаратури для неруйнівного контролю матеріалів та виробів (дефектоскопів). Зразки розробленої апаратури з успіхом використовувалися для досліджень свердловин Стрийською геофізичною експедицією, для досліджень у Тихому та Індійському океанах з борту наукового судна Академії наук СРСР «Академік Олександр Несмєянов». За результатами цих досліджень захистили кандидатські дисертації І.І. Блажкевич, Л.Г. Бойчук, О.М.Бєлуха, Я.Г. Притуляк, а згодом В.М. Зибов.

Під керівництвом доцента М.К. Плетінки, а згодом доцента Є.Ф. Замори в лабораторії НДС-16 проводилися дослідження та розробка пристроїв надвисоких частот. Вперше в країні були розроблені високостабільні вимірювачі девіацій НВЧ коливань сантиметрового діапазону, які знайшли застосування при дослідженні окремих вузлів космічної техніки. Для дослідження параметрів діелектричних та магнітних матеріалів, які використовувалися для створення НВЧ вузлів, було розроблено методологію та високоточні вимірювачі у широкому діапазоні частот (0,2...3)ГГц.

На початку 80-х років XX ст. набуває інтенсивного розвитку напрям досліджень, який у теоретичному плані можна назвати як електродинаміка та поширення радіохвиль і теорія антен, а в практичному — антенна техніка дециметрових та сантиметрових хвиль. Його очолював завідувач кафедри д-р техн. наук, проф. А.Ф. Чаплін. Цей напрям був надзвичайно плідним щодо підготовки кадрів вищої кваліфікації — кандидатів технічних наук, а розроблювані зразки антен до сьогодні знаходять різноманітне застосування,зокрема у новітніх системах телекомунікацій. Ось перелік предметів дослідження у цій галузі: плоскі друковані антени для систем супутникового зв’язку, ребристі антени для засобів мобільного зв’язку, антенні решітки з керованою діаграмою напрямленості; математичні та фізичні моделі антен та антенних систем; програмні комплекси САПР антен; стаціонарні антени для систем мобільного зв’язку; охоронні пристрої на основі витічної хвилі та на основіактивних антен тощо.

За результатами цих досліджень захистили кандидатські дисертації, О.П. Віньковський, В.В. Гоблик, Л.А Єфанов, Б.В. Коваль, М.Ю.Михайлов, В.І. Оборжицький, М.Й. Павликевич, І.Н. Прудиус, О.В. Самсонюк, Є.М.Ящишин.

В організованій спільно з Міністерством середньогомашинобудування СРСР галузевій лабораторії ГНДЛ-73 під керівництвом доц. Сумика М.М. було розроблено ряд радіотехнічних систем спеціального призначення,виробництво яких було освоєне промисловими підприємствами, а самі системи знайшли широке застосування.

З урахуванням різноплановості виконуваних дослідженьна кафедрі стало під силу виконання комплексних науково-дослідних тадослідно-конструкторських робіт включно з виготовленням зразків апаратури. Це стало підставою для створення при кафедрі науково-дослідного відділу радіотехнічних систем, до складу якого увійшли науково-дослідні лабораторії НДЛ-2 (зав. лаб. З.Д. Грицьків, згодом В.І. Шклярський), НДЛ-16 (зав. лаб. М.Г.Романюк, згодом Є.М. Ящишин, В.В. Гоблик), організована на основі студентського проектно-конструкторського бюро НДЛ-71 (зав. лаб. Я.Г. Братівник), НДЛ-72 (зав.лаб. М.Ю. Михайлов, згодом П.В. Тимощук) та організована спільно з Міністерством середнього машинобудування СРСР галузева лабораторія ГНДЛ-73(зав. лаб. М.Д. Кіселичник). На жаль, зміни що сталися в економіці, не дали змоги на повну силу розгорнути можливості цього об’єднання.

Останнє десятиріччя характеризується не лише продовженням досліджень у більшості зі згаданих вище галузей, але і появою нових.

НАУКОВІ НАПРЯМИ КАФЕДРИ РЕПС

• ДОСЛІДЖЕННЯ І РОЗРОБКА МЕТОДІВ ТА ЗАСОБІВ ВИЯВЛЕННЯ, АНАЛІЗУ ТА КЛАСИФІКАЦІЇ СКЛАДНИХ НЕСТАЦІОНАРНИХ ВИПАДКОВИХ СИГНАЛІВ СТОСОВНО ЗАДАЧ ТЕХНЧНОЇ ДІАГНОСТИКИ ОБ’ЄКТІВ, СЕРЕДОВИЩ І СИСТЕМ

Науковий керівник – д.т.н., проф. Нічога В.О.

У рамках наукового напряму проводяться наступні дослідження: дослідження моделей складних сигналів та їх характеристик; розробка і аналіз методів відбору діагностичних сигналів при компонентних і багатоканальних вимірюваннях магнітних полів збурень дефектів залізничних рейок; розробка структурних схем нових інформаційно-діагностичних систем при компонентній і багатоканальній дефектоскопії рейок; розробка нових методів підвищення ефективності швидкісної магнітної діагностики рейок залізничної колії; проведення досліджень дефектоскопічних сигналів від штучного і реального дефектів на лабораторному стенді; опрацювання методів виявлення дефектів при магнітодинамічній діагностиці залізничних рейок шляхом використання вейвлет-перетворень та нейронних мереж; аналіз можливості використання штучних нейронних мереж разом неперервним вейвлет-перетворенням для переведення процесу діагностики дефектоскопічних сигналів у півавтоматичний режим.

• РОЗРОБКА МЕТОДОЛОГІЇ ПОБУДОВИ СИСТЕМ ФОРМУВАННЯ ТА ВІДНОВЛЕННЯ ЗОБРАЖЕНЬ ОБ’ЄКТІВ І СЦЕН

Науковий керівник – д.т.н., проф. Прудиус І.Н.

• РОЗРОБКА ПРИСТРОЇВ І АНТЕН НВЧ ДІАПАЗОНУ

Науковий керівник – д.т.н., проф. Прудиус І.Н.

У даних напрямах проводяться наступні дослідження: розв’язок електродинамічних задач при опроміненні об’єктів однорідною та неоднорідною хвилями; побудова електродинамічних, статистичних та імовірнісних моделей процесів формування зображень; створення інтегрованих електродинамічних структур видимого та мікрохвильового радіодіапазонів; побудова методів комплексування даних парціальних каналів систем моніторингу видимого та мікрохвильового діапазонів; дослідження властивостей складних зондувальних сигналів; дослідження методів ефективного використання спектрального діапазону радіо- та телекомунікаційних систем; розробка пристроїв НВЧ і антен систем радіозв’язку та систем захисту об’єктів і територій.

• ОПТИМІЗАЦІЙНІ МЕТОДИ ЛОГІКОВОГО СИНТЕЗУ ЦИФРОВИХ ПРИСТРОЇВ І СИСТЕМ

Науковий керівник – д.т.н., проф. Рицар Б.Є.

За цим науковим напрямком дослідження розроблено нові методи: мінімізації логікових функцій на основі – розчеплення кон’юнктермів (програма SPLIT), візерунка (графа) функції та у поліномному теоретико-множинному форматі; розділювальна функційна декомпозиція на основі q-розбиття (програма BRASh) та нерозділювальна функційна декомпозиція на основі p,q-розбиття; кодування підфункцій у задачах синтезу цифрових пристроїв на програмованих логікових пристроях; виявлення та розпізнавання типів симетрії у логікових функціях; виявлення неістотних змінних у заданих функціях і їх системах; декомпозиційного клонування і симетрування функцій та ортогоналізації кон’юнктермів для різних оптимізаційних задач логікового синтезу цифрових пристроїв; теоретико-множинне диференцювання та визначення логікових похідних різних типів і порядків для задач тестування та виявлення помилок у цифрових пристроях і системах.

• СИМВОЛЬНИЙ АНАЛІЗ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ ЛІНІЙНИХ ПАРАМЕТРИЧНИХ КІЛ

Науковий керівник – д.т.н., проф. Шаповалов Ю.І.

У рамках наукового напряму проводяться наступні дослідження: аналіз та оптимізація лінійних параметричних кіл у частотній області; оцінка асимптотичної стійкості лінійних параметричних кіл; побудова моделей параметричних елементів у вигляді незалежних та керованих джерел чи параметричних двополюсників; побудова моделей лінійних параметричних кіл у вигляді систем лінійних алгебраїчних рівнянь; дослідження лінійних параметричних кіл у часовій області.

• РОЗВИТОК ТЕОРІЇ, СХЕМОТЕХНІКИ ТА МЕТОДІВ ПРОЕКТУВАННЯ ЛІНІЙНИХ ВЗАЄМНИХ ПРИСТРОЇВ НАДВИСОКОЇ ЧАСТОТИ У ІНТЕГРОВАНОМУ ВИКОНАННІ

Науковий керівник – д.т.н., доц. Оборжицький В.І.

У рамках наукового напряму проводяться наступні дослідження: розробка та дослідження нових схемних рішень пристроїв розподілу потужності НВЧ сигналу та розробка методів їх розрахунку; розробка та дослідження нових схемних рішень НВЧ пристроїв з дискретною зміною стану та розробка методів їх розрахунку; розробка та дослідження НВЧ пристроїв з можливість роботи у двох робочих смугах частот різних телекомунікаційних стандартів.

• РАДІОХВИЛЬОВІ СЕНСОРИ НА ОСНОВІ ІНТЕГРОВАНИХ АНТЕН-АВТОГЕНЕРАТОРІВ

Науковий керівник – к.т.н., доц. Сторож В.Г.

У рамках наукового напряму проводяться наступні дослідження: розроблення нових схемно-конструкторських рішень для реалізації радіохвильових сенсорів на основі інтегрованих антен-автогенераторів; розроблення способів формування та обробки інформаційного сигналу в одночастотних та багаточастотних радіохвильових сенсорах на основі інтегрованих антен-автогенераторів з метою визначення швидкості та напрямку переміщення рухомих об’єктів; підвищення чутливості та керування формою чутливої зони радіохвильових сенсорів для покращення надійнісних характеристик.

Важливим напрямом діяльності працівників, якими керує д-р техн. наук, професор Б.Є. Рицар, є створення україномовної технічної термінології в галузі радіотехніки та зв’язку. Видано у 1994 році російсько-український словник з радіоелектроніки (Авт. Рицар Б.Є., Семянистий К.С., Сніцарук Л.А., Кочан І.М.). На даний час підготовлено до видання українсько-англійський (обсягом 630 с.) та англійсько-український словники радіотехнічних термінів.

З 1991 року кафедра є організатором Міжнародної НТК TCSET, яка стала визначною у науковому світі і віднесена до заходів, яку підтримує Міжнародний інститут ІЕЕЕ. Проведено 16 конференцій. За результатами наукових досліджень працівниками кафедри опубліковано монографії, сотні наукових статей, одержано 50 авторських свідоцтв та патентів на винаходи.

Більшість з того, що було зроблено впродовж більше п’ятдесяти років на кафедрі, знайшло застосування, перш за все, у замовників, серед яких у різний час були провідні науково-дослідні, проектно-конструкторські організації,підприємства радіоелектронного профілю. Серед них, наприклад, Космічне об’єднання «Енергія» (Москва), Науково-дослідний радіотехнічний інститут(Москва), Всесоюзний науково-дослідний інститут телебачення (Ленінград), Науково-дослідний інститут електронно-обчислювальних машин (Мінськ), Об’єднаний інститут ядерних досліджень (Дубна), Науково-дослідний інститут «Квант» (Київ),Всесоюзний науково-дослідний інститут електрографії (Вільнюс), Інститут кібернетики їм. В.М. Глушкова (Київ), Всесоюзний науково-дослідний Інститут поліграфії (Москва), Інститут обчислювальних машин (Москва), фірма «Діджітал копірайт технолоджіс» (Швейцарія), Національне космічне агентство України, ЛНДРТІ (Львів), КБ «Південне» тощо, а також ряд інших підприємств радіоелектронного профілю міста Львова та України.