Мікроелектроніка UA

На початку червня ми провели студентське змагання на конференції IEEE IMS-2026 в Бостоні, яке своїм технічним завданням схоже (але не ідентичне) до конкурсу на IEEE Ukrainian Microwave Week 2026. В змаганні взяли участь дві команди з університетів Німеччини. На фото показані результати їх роботи. Попри війну, наразі зацікавленість конкурсом на конференції в Україні вища, ніж на IMS в США. Це все дякуючи нашим фантастичним студентам-учасникам, їх науковим керівникам, а також мотивованим модераторам щотижневих семінарів, спрямованих на підготовку учасників до конкурсу, та організаторам конференції. Дякую вам, друзі! Вірю, що наступний подібний захід на конференції IEEE в Україні ми зможемо запланувати в очному форматі з вимірюванням спроектованих та виготовлених демонстраторів.

... продовження попереднього допису. Шановні друзі! Якщо серед читачів цього каналу є представники університетів (доценти, професори) спеціальностей, пов'язаних з радіотехнікою, які вважають, що було б доцільно взяти участь в університетській програмі Keysight та надати всім студентам свого ВНЗ доступ до неї, напишіть будь ласка мені на @valentyn_solomko. Цього тижня я мав змогу особисто зустрітися з представником Keysight з питань університетських програм на конференції IEEE IMS-2026 і він мене запевнив, що фірма радо співпрацювала б з українськими ВНЗ в рамках цієї програми. Для цього потрібно: 🔸 підписати контракт між Keysight та університетом як юридичною особою, в якому визначається виключно освітнє використання ПЗ (залежно від юридичної прискіпливості та швидкості адміністративних процесів університету це можна зробити відносно швидко чи може зайняти аж до року часу) 🔸 номінальна річна плата за адміністрування та підтримку ліцензій у розмірі декількох тисяч доларів на рік (можливо університет має засоби фінансування подібних статей видатків або будемо разом збирати донати з небайдужих людей чи створимо crowdfunding проект для отримання коштів на студентські ліцензії 😀). Два вищезгадані пункти стосуються не лише САПР Keysight ADS, а й інших комерційних засобів проектування від Cadence, Synopsys тощо. Наразі для виконання технічного завдання студентського конкурсу будемо користуватися вільним аналогом ADS (який сильно поступається функціональністю), або може хтось попросить ШІ швиденько написати програму подібну до Keysight ADS 😆 (я десь чув, що ШІ сьогодення може абсолютно все).

Відомі компанії розробники САПР для мікроелектроніки та радіотехніки, такі як Cadence, Keysight, Synopsys тощо, пропонують університетські ліцензії за символічну плату в декілька тисяч доларів на рік для навчальних цілей. В цю плату включена значна кількість ліцензій для студентів ВНЗ, а деякі компанії (наприклад, Keysight) навіть надають студентам індивідуальні ліцензії для домашнього використання. Плануючи Keysight Advanced Design System (ADS) як інструмент для студентського конкурсу на конференції IEEE Ukrainian Microwave Week 2026, я нещодавно з прикрістю дізнався, що деякі великі технічні ВНЗ України, наприклад КПІ, не беруть участі в університетській програмі Keysight, а їх студенти не мають ліцензійного доступу до цієї потужної САПР. продовження в наступному дописі...👇

Шановні друзі! Менш ніж через два тижні ми розпочинаємо серію семінарів, спрямованих на підготовку до студентського конкурсу на конференції IEEE Ukrainian Microwave Week 2026. На заходах будуть розглянуті теми, дотичні до технічного завдання конкурсу, такі як лінії передач, телеграфні рівняння, s-параметри, діаграма Сміта, основи узгодження імпедансів тощо. Наразі маємо декілька команд-учасниць з Київського Політехнічного Інституту (КПІ) та Київської Школи Економіки (KSE). Дякую студентам та науковим керівникам за ваш інтерес до цього заходу! У нас ще є вільні місця. Якщо серед читачів цього каналу є студенти зацікавлені в участі в семінарах та змаганні на конференції IEEE Ukrainian Microwave Week, будь-ласка доєднуйтеся, написавши на @valentyn_solomko.

Шановні друзі! Чи є серед вас студенти, яких зацікавив конкурс анонсований 9 травня, та які хотіли б спробувати спроектувати схему керованого узгоджувача імпедансів? Якщо вас ЗАЦІКАВИЛА ця тема, натисніть будь ласка 🏆 під цим дописом (а також коротко напишіть на @valentyn_solomko щоб я знав кому саме відгукнулася ця пропозиція). Для охочих взяти участь у конкурсі я планую провести декілька семінарів на тему змагання на яких ми: 🔸️ проаналізуємо проєктне завдання; 🔸️ розглянемо LC схеми узгодження імпедансів; 🔸️ обговоримо твердотільні лінійні перемикачі ВЧ сигналу для керованих схем узгодження імпедансів.

Розглянемо приклади застосувань для схеми зі студентського змагання. Антени з низьким профілем (зокрема L- та F-подібні структури) мають низку конструктивних переваг над класичним чвертьхвильовим монополем. Ще у 1958 році їх запропонували для використання в авіаційній та військовій техніці задля покращення аеродинаміки літальних апаратів. У сегменті мобільного зв'язку перехід на вбудовані в корпус F-антени дозволив значно вдосконалити дизайн пристроїв, відмовившись від зовнішніх елементів. Водночас такі антени поступаються монополю за електричними характеристиками: вони мають вужчу смугу робочих частот та нижчу ефективність. Вирішити цю проблему допомагають керовані пасивні пристрої узгодження імпедансу, які дозволяють оптимізувати частотні характеристики та мінімізувати втрати потужності сигналу на вході. ❓Питання до спільноти. Друзі, чи використовуються керовані узгоджувачі імпедансів в сучасній військовій техніці, наприклах в системах РЕБ чи БПЛА? Діліться неконфіденційною інформацією в коментарях.

❗️IEEE UKRAINIAN MICROWAVE WEEK : конкурс для студентів❗️ Шановні друзі! 17-20 серпня цього року в Чернівцях в онлайн форматі відбудеться міжнародна наукова конференція IEEE Ukrainian Microwave Week. В рамках конференції ми проводимо КОНКУРС ДЛЯ СТУДЕНТІВ на тему "Проектування перемикної схеми узгодження імпедансів". Захід пройде в онлайн форматі, участь у ньому безкоштовна. Вся інформація про конкурс доступна за 👉цим посиланням👈. Запрошуємо студентів профільних спеціальностей (радіотехніка, електроніка тощо) долучитися до конкурсу, а наукових керівників закликаємо проінформувати та заохотити студентів до участі.

В 1991 році французькому НДІ CEA, а саме його лабораторії LETI, вдалося винайти спосіб відокремлення надтонкого шару кристалічного напівпровідника від масивної пластини великого діаметру. Ця революційна технологія, відома під маркетинговою назвою Smart Cut, значно знизила вартість виготовлення напівпровідникових пластин типу КНІ (кремній на ізоляторі) та розпочала нову еру в галузі мікроелектроніки. Винахід був захищений патентом US5374564, ексклюзивну ліцензію на використання якого отримала фірма SOITEC, заснована двома співробітниками CEA-LETI. З часом підкладинки КНІ набули величезної популярності у ВЧ, МЕМС та багатьох інших застосуваннях, ставши стандартом де-факто в мікроелектроніці, а французька компанія SOITEC була єдиним виробником цих підкладинок в світі дякуючи засадничому патенту US5374564. Цей винахід та патент, без сумніву, є одними з найбільш впливових і основоположних в сфері мікроелектроніки, а результат методу атомного розрізання кремнію й понині вражає уяву!

Патент US4901307, в якому компанія Qualcomm запропонувала технологію множинного доступу з кодовим розділенням каналів (CDMA), перетворив маленький стартап на найвпливовішого гравця у світовій галузі мікроелектроніки для бездротового зв’язку. Успіх компанії базувався на: 1. Впровадженні технології CDMA як стандарту для 2G та 3G завдяки жорсткому лобіюванню Qualcomm у регуляторі FCC. Водночас у США європейський стандарт GSM проголошувався непатріотичним з метою розширення власного глобального впливу на галузь стільникового зв'язку; 2. Безкомпромісній політиці ліцензування, в результаті якої всі виробники мобільних телефонів стандартів 2G та 3G були змушені сплачувати значні ліцензійні збори компанії Qualcomm. Юридично це стало можливим саме завдяки згаданому патенту. Хоча сьогодні доробок Qualcomm налічує понад сто тисяч патентів, саме US4901307 вважається засадничим та визначальним для успіху фірми. Друзі! Поки я готую подальші приклади ключових патентів, розкажіть які засадничі патенти відомі вам?

Серед людей, недостатньо обізнаних із практичними випадками захисту прав інтелектуальної власності, існує думка, що окремий патент не може відігравати ключової ролі в захисті розробок компанії, а вирішальною є саме сумарна кількість патентів, яка формує «портфель» у певному технологічному сегменті, захищаючи його по-клаптиках. Здебільшого це справді так, якщо компанія не має проривних розробок. До таких фірм можна віднести Texas Instruments, Analog Devices та багато інших. Однак у патентному доробку деяких організацій трапляється єдиний ключовий патент, що захищає технологію, необхідну для впровадження певного стандарту (фактичного чи юридичного). Саме він стає основою комерційного успіху фірми та її домінування на ринку, особливо на етапі становлення фірми. Такий патент забезпечує ексклюзивне право на використання технології або ж дозволяє отримувати значні ліцензійні збори, коли запатентоване рішення використовують конкуренти чи клієнти. Приклади таких ключових патентів розглянемо в наступних дописах...

Любомир Романків -- українець з м. Жовкви на львівщині, провідний фахівець фірми IBM, у 1960-х розробив революційну технологію мідної металізації на кристалі. Він замінив традиційне травлення алюмінію нанесеного суцільним шаром на інноваційний метод електрохімічного осадження міді у вижолобини в діелектричному шарі. Цей метод, також відомий як дамаскування (англ. damascene, від назви міста Дамаск в Сирії), став стандартом де-факто в сучасній мікроелектроніці. Базуючись на технології мідної металізації пан Романків запатентував у 1972 році магнітну голівку для жорстких дисків. Цей винахід використовувався у всіх персональних комп'ютерах аж до часів впровадження флешпам'яті як енергонезалежного носія інформації. Його численні технологічні патенти за стилем та деталізацією опису винаходу значно відрізняються від системних винаходів Сікорського та Люльки з їх лаконічними формулюваннями.

Архип Люлька з київщини у 1941 році вперше в світі запатентував двоконтурний турбореактивний двигун (турбофан), який через свою економічність є найбільш вживаним типом двигунів в сучасних літаках ✈️. Лаконічності формулювання опису винаходу можуть позаздрити Д. Трамп чи Е. Маск зі своїми мікродописами в соціальних мережах. Цей патент 1941 р. — це взірець мінімалізму технічно-юридичної документації! 😁 Формула винаходу: Двоконтурний турбореактивний двигун, що відрізняється: застосуванням низьконапірного вентилятора за вхідним дифузором, розділенням повітряного потоку після вентилятора на два потоки: один проходить через компресор, камеру згоряння і турбіну утворюючи внутрішній контур, а другий — по зовнішньому контуру, з подальшим змішуванням потоків перед реактивним соплом.

В продовження теми інтелектуальної власності розглянемо декілька прикладів патентів з різних галузей техніки, де винахідниками були інженери українського походження. Ігор Сікорський запатентував однороторний гвинтокрил з кермовим гвинтом у 1935 році. До цього були відомі багатогвинтові апарати (мультикоптери), такі як FW-61. Формула винаходу (с. 14 доданого файлу) сформульована дуже широко, акцент робиться на комбінації єдиного пропелера для вертикального зльоту з функціональними особливостями його лопатей та компенсувального кермового пропелера. Формулювання в патенті є взірцем опису винаходу, яке поєднує в собі неочевидність, конкретність та чіткість, водночас описує конструкцію у найбільш узагальненій формі, яка відрізняється від наявного тоді рівня техніки (мультикоптери з горизонтальною орієнтацією гвинтів). Цей патент, без сумніву, забезпечив фірмі Sikorsy Aircraft найширший обсяг юридичного захисту винаходу та став однією з причин домінування компанії Сікорського на ринку серійних гелікоптерів.

...продовження попереднього допису. Якщо ж перший (незалежний) пункт не відповідає критеріям патентоспроможності, то експерт переходить до другого, залежного, пункту, який додає обмеження до першого, роблячи його більш вузьким. І так далі з іншими пунктами. Після перевірки заявник отримує рішення патентного бюро (office action) в якому вказані дозволені пункти а також обґрунтування рішення. Так, в нашому прикладі: > пункт 1 не відповідає критеріям новизни, а також є абстрактним описом властивостей пристрою, тому він відхиляється; > пункт 2 є абстрактним, тому також відхиляється згідно 35 U.S.C. §102; > а от пункт 3 описує структуру нового пристрою, тому пункти 3 -- 5 є патентоздатними та дозволяються. Шановні друзі! Які ще пункти ви додали б до формули винаходу для діоду Ганна?

Патентне право пропонує дуже раціональний підхід до написання формули винаходу, який дозволяє з високою ймовірністю отримати найширший обсяг правового захисту та звести до мінімуму ризик надмірного узагальнення чи надмірної специфічності формулювання. Формула в заявці на патент може включати один незалежний пункт (independent claim) та множину залежних пунктів (dependent claims). Незалежний пункт пишеться в найбільш узагальненій формі. Залежні пункти додають специфічних ознак, які звужують ширину формулювання, водночас підвищуючи патентоспроможність заявки. Патентний експерт (patent examiner) починає перевірку заявки з незалежного пункту. Якщо він не захоплює область рівня техніки та відповідає іншим критеріям патентоспроможності (неочевидність, неабстрактність та ясність формулювання), то заявник отримує патент з обсягом правового захисту визначеним незалежним пунктом. Це є максимальний результат на який може розраховувати заявник. Далі в наступному дописі...

При написанні формули винаходу для заявки на патент буває складно визначити межу, де надмірне узагальнення починає шкодити її патентоздатності. А саме ця межа визначає якість патенту! Так, намагаючись запатентувати діод Ганна (діод з негативним малосигнальним опором у Вольт-Амперній Характеристиці) у ситуації, коли вже відомий класичний діод загального призначення, формулювання "двополюсник з нелінійною ВАХ" не буде патентоспроможним, адже вже відомий класичний діод є також двополюсником з нелінійною ВАХ. Тому необхідна додаткова ознака характерна для діоду Ганна але відмінна від звичайного діоду для забезпечення патентоспроможності: "двополюсник з нелінійною, немонотонною ВАХ". Саме немонотонність функції є характерною ознакою нового пристрою. Як же правильно вибрати стратегію написання формули винаходу, усвідомлюючи, що винахідник, ймовірно, не володіє повним об'ємом знань про рівень техніки та може помилитися у визначенні меж новизни винаходу? Про це в наступному дописі...

Слова, які здаються синонімами в повсякденному житті, можуть сильно відрізнятися в плані визначення обсягу правового захисту патенту. Розглянемо приклад: directly connected - connected - coupled (безпосередньо з'єднаний - з'єднаний - сполучений). 1. Під directly connected розуміють фізичний контакт (зварювання, склеювання, доторкання) структур та відсутність будь-яких проміжних елементів між ними. 2. Connected передбачає фізичний зв'язок, але з'єднання можливе через проміжні деталі (дріт, доріжку тощо). 3. Coupled передбачає не лише фізичний, а й функціональний зв'язок (блоки повʼязані через синхронний механізм, магнітний звʼязок тощо). Це слово забезпечує найширший обсяг правового захисту та часто використовується при написанні формули винаходу.

Спробуємо написати формулу винаходу для схеми помножувача напруги на діодах та конденсаторах, також відому в літературі як зарядний нагніт (charge pump), схема Діксона, Шенкеля, Ґрайнахера тощо. Формулу я написав англійською у формі прийнятній для USPTO, потім переклав текст українською. Українська версія, ймовірно, не відповідає вимогам Українського національного офісу інтелектуальної власності та інновацій (аналог USPTO) та повинна бути перероблена для патентування в Україні. Формулювання складається з одного речення метою якого є охопити всі можливі варіанти реалізації архітектури та складових частин помножувача напруги. Шановні друзі! Як ви думаєте, чи дозволить запропоноване формулювання захистити багатокаскадний помножувач напруги, що складається з більш ніж двох діодів та більш ніж одного конденсатора, чи воно захищає лише однокаскадну схему?

Розглянемо приклад... Нехай кремнієвий діод буде ключовим елементом апарату, який ми хочемо запатентувати. Як правило, функцію діоду в схемі можна реалізувати використовуючи інші нелінійні компоненти, наприклад, транзистори. Якщо у формулі винаходу описати цей пристрій як "кремнієвий діод", то обійти патент можна буде використавши діод з іншого напівпровідникового матеріалу, транзистор чи схему на декількох транзисторах. А от узагальнивши визначення до: "схема, що пропускає струм в одному напрямку та блокує в іншому", знайти варіанти обходу буде значно складніше, адже майже будь-яка схема з нелінійною монотонною ВАХ підпадає від таке визначення. Шановні друзі! Як би ви лаконічно описали діод, щоб цей опис покривав всі можливості реалізації його функції у винаході?

Формула винаходу (англ. patent claims) — це стисла словесна характеристика технічної суті винаходу, яка визначає обсяг правової охорони. Вона є ключовим елементом патентної заявки. Підходи до написання формули винаходу загалом схожі в різних правових системах світу, хоча й відрізняються в деяких деталях. Я буду опиратися на американську школу (USPTO) з якою я регулярно стикаюсь на практиці. Перший, незалежний пункт формули повинен містити якомога загальнішу, мінімально необхідну, але достатню для патентоспроможності сукупність ознак: ▪️ узагальнення та мінімалізм потрібні для того, щоб патент не можна було легко обійти конкурентам, замінивши ключові ознаки пристрою чи способу. Патент, який просто обходиться нічого не вартий. ▪️ водночас, достатність ознак забезпечить відмінність винаходу від рівня техніки (тобто відомих дотепер ознак аналогу) і спроможність заявки бути запатентованою. Розглянемо приклад...