Лаборатория беспроводных технологий

Научные результаты:

Разработаны совершенно новые типы приемопередающих антенных решеток для применения в магнитно-резонансной томографии (МРТ) головы человека, пригодные для применения в существующих и перспективных МР томографах со сверхвысоким полем магнита в 7.0 и 9.4 Тл (рабочая частота 300 и 400 МГц, соответственно). Была предложена и экспериментально реализована новая антенная решетка из 8 антенных элементов в форме объединенных пар изогнутых проволочных диполей. За счет эффекта ближнепольной связи активного и пассивного диполя в пределах каждого антенного элемента удалось расширить рабочую область МРТ сканирования с целью покрытия области головного мозга и спинного мозга в пределах шейного отдела позвоночника. В результате предложенная система имеет расширенную область чувствительности при той же эффективности по сравнению с известными аналогами в литературе. Получены результаты тестирования системы на действующем томографе 7 Тл.

Была предложена, рассчитана и сконструирована решетка из 16 антенных элементов нового типа (на основе новых в технике МРТ укороченных микрополосковых резонаторов), а также - численно показано превосходство в эффективности по сравнению с известными в литературе аналогами. Результат достигнут за счет повышения уровня излучения в воздушную среду и одновременного снижения внутренних диссипативных потерь антенных элементов (путем снижения уровня реактивного ближнего поля). Также были разработаны пассивные резонансные структуры для управления ультразвуковыми лучами в воде - среде, имитирующей акустические свойства тканей тела человека для повышения эффективности передачи ультразвуковых сигналов и ультразвуковой мощности. В частности, была предложена и изучена новая металинза для эффективной фокусировки ультразвука в подобных средах, а также - метаповерхность для согласования импедансов акустического преобразователя и волновых свойств рассматриваемой среды. Указанные структуры обладают научной новизной и в качестве компонентов систем акустической передачи энергии и диагностики позволят улучшить их характеристики.

Разработана концепция построения акустического метаматериала для применения в перспективной системе подавления шума в задаче пассивного подавления шума градиентных систем аппарата МРТ для повышения комфорта пациентов.

В ходе работ по проекту был разработан макет зарядной станции для питания имплантируемых в тело человека электронных устройств и определены основные требования к различным составным блокам и узлам макета. Предложенное устройство состоит из двух основных блоков: блока сбора и преобразования энергии и имплантируемого приемного блока. Блок сбора и преобразования энергии состоит из приемной антенны, умножителя напряжения, выполняющего функцию выпрямления радиочастотного сигнала, устройства накопления энергии, системы управления мощностью, инвертора и передающей пьезоэлектрической пластины. Имплантируемый приемный блок системы питания имплантируемых электронных устройств состоит из приемной пьезоэлектрической пластины, умножителя напряжения, выполняющего функцию выпрямления принятого ультразвукового сигнала, устройства накопления энергии, системы управления питанием полезной нагрузки и полезной нагрузки, которой является имплантированное электронное устройство. 

Образование и переподготовка кадров:

Разработан и открыт новый образовательный трек (направление по выбору) в рамках образовательной программы «Беспроводные технологии» в магистратуре Университета ИТМО под названием «Радиофизика метаматериалов и метаповерхностей».

Сотрудничество:

• Technical University of Munich, 
• Chair of Vibroacoustics Of Vehicles and Machines