Кафедра прикладної і комп’ютерної радіофізики

Адреса: 49045, м. Дніпро, вул. Наукова, 9, корп.12 ДНУ
Телефон: + 38 (056) 373-67-80
E-mail: dnupkr@i.ua

Завідувач кафедри – Дробахін Олег Олегович, доктор фізико-математичних наук, професор, лауреат Державної премії в галузі науки і техніки.

Професорсько-викладацький склад: к.ф.-м.н., доц. М. В. Андрєєв, к.ф.-м.н., доц. О. Б. Гниленко, к.ф.-м.н. А. В. Євчик, к.ф.-м.н., доц. В. І. Магро, к.т.н., доц. В. Д. Рябчій, к.ф.-м.н. Д. Ю. Салтиков.

Кафедра фізики надвисоких частот (НВЧ) була створена в 1967 році на базі кафедри радіоелектроніки фізичного факультету (до НВЧ відносять частоти більші за 1 ГГц). Створення кафедри було обумовлено потребами розвитку радіолокації, супутникових систем зв’язку і телеметрії, які значним чином використовують НВЧ техніку. Засновником кафедри, як і кафедри радіоелектроніки, був заслужений діяч науки УРСР, професор, доктор технічних наук Ф. І. Коломойцев (1908-1991). На формування його наукових поглядів значний вплив мала його праця у Фізичному інституті АН СРСР ім. П. М. Лебедєва під керівництвом академіків С. І. Вавилова, А. П. Александрова, Є. В. Завойського, Г. В. Курдюмова, Б. М. Вула. Його науковий внесок у розвиток радіофізики був настільки вагомим, що інформацію про нього було включено до енциклопедичного довідника «Українська РСР» (1986).

Основним науковим напрямком кафедри у той час було дослідження взаємодії НВЧ-випромінювання з речовиною. У 1967 році відбувся й перший випуск радіофізиків, які мали спеціалізацію в галузі фізики НВЧ, серед них були завідувач відділу функціональних елементів систем управління Інституту технічної механіки НАНУ і ДКАУ к.ф.-м.н., доц. Привалов Є. М., начальник сектору антенного відділу ДП «КБ «Південне» ім. М. К. Янгеля» Є. Д. Романенко. В 1969 році кафедра радіоелектроніки та кафедра фізики НВЧ уклали договір із ДМЗ і КБ ДМЗ про цільову підготовку фахівців-радіофізиків. Підприємства ДМЗ і КБ ДМЗ стали базовими підприємствами кафедр.

Після заснування радіофізичного факультету в 1977 році кафедра увійшла до його складу. У 1979 році кафедра переїхала до нового 12 корпусу. Були розгорнуті навчальні лабораторії: квантової радіофізики, хвильових процесів та радіофізичного практикуму, основ радіолокації, мікрохвильової техніки, вимірювань на НВЧ, основ радіоелектроніки. Кафедра традиційно вела курс основ радіоелектроніки для студентів-фізиків. Під керівництвом доцентів кафедри О. О. Протопопова та В. М. Скубицького успішно працював радіоклуб.

У 1985 році кафедру очолив доцент, кандидат фізико-математичних наук І. Г. Прохода, який належав до школи академіка Л. Д. Ландау і був безпосередньо аспірантом академіка О. І. Ахієзера. З ім’ям доцента І. Г. Проходи на кафедрі пов’язаний розвиток напрямку обчислювальної електродинаміки, створення низки строгих математичних методів розрахунку пристроїв НВЧ. З 1991 до 2001 року завідувачем кафедри працював учень доцента І. Г. Проходи доц. , к. ф.-м.н. В. М. Морозов. Він продовжив традиції кафедри в плані розвитку напряму комп’ютерної електродинаміки.

Із 2001 року кафедру очолює професор, доктор фізико-математичних наук Олег Олегович Дробахін. Його наукові інтереси пов’язані з мікрохвильовими вимірюваннями, комп’ютерною обробкою сигналів та зображень, параметричним спектральним аналізом, неруйнівним контролем. Він є заступником голови підкомісії «Прикладна фізика та наноматеріали» науково-методичної ради, експертної ради з експертизи дисертацій з фізики та астрономії Департаменту атестації кадрів вищої кваліфікації, секції «Ядерна фізика, радіофізика та астрономія» наукової ради Міністерства освіти та науки України. О. О. Дробахін є автором та співавтором багатьох наукових праць, з яких більш, ніж 170 увійшли у міжнародну науковометричну базу Scopus. Під його керівництвом підготовлено та захищено 6 кандидатських дисертацій. Він є академіком міжнародної академії наук прикладної радіоелектроніки. Неодноразово брав участь в експертних комісіях Державного космічного агентства України.

У 2004 році кафедра набула сучасної назви – кафедра прикладної і комп’ютерної радіофізики. Після створення в 2007 році факультету фізики, електроніки та комп’ютерних систем кафедра увійшла до його складу.

Відомими випускниками кафедри є: багаторічний голова правління ВАТ «Дніпровський машинобудівний завод», лауреат Державної премії М. П. Фількін; аспірант кафедри – член правління інвестиційної групи «Інтерпайп», лауреат Державної премії О. І. Киричко; заступник Генерального конструктора ДП КБ «Південне»», лауреат Державної премії О.Л. Макаров; начальник відділення авіоніки ДП КБ «Південне» В. О. Сидорук; А. В. Коротков і заслужений металург України С. О. Притоманов, які багато років очолювали заводи трубної промисловості.


Сьогоднішній вигляд кафедри обумовлений процесами, які відбулися в суспільстві та техніці. Так, спостерігається процес інтеграції комп’ютерних і стільникових мереж з використанням радіоканалів, що працюють на надвисоких частотах. З’явилося багато комп’ютерних пакетів для розробки і моделювання радіофізичних засобів. Електромагнітні хвилі частоти 42,2 ГГц нині використовуються для НВЧ-терапії. Набули суттєвого розвитку радіофізичні надвисокочастотні методи комп’ютерної медичної діагностики, яскравим прикладом яких є ЯМР-томографія. Кафедра прикладної і комп’ютерної радіофізики ДНУ враховує всі ці тенденції при виборі перспективних напрямків наукових досліджень та вдосконаленні навчальних курсів.

Зараз на кафедрі працює наукова лабораторія радіофізичних систем та навчальні лабораторії хвильових процесів і радіофізичного практикуму, мікрохвильової техніки, антен, вимірювань на НВЧ, схемотехніки та сенсорики, комп’ютерного моделювання (на основі комп’ютерного класу). Наукова лабораторія має унікальні вимірювально-обчислювальні комплекси багаточастотних вимірювань, побудованих на основі принципу Фур’є-голографії в просторі частота-час з використанням сучасних алгоритмів комп’ютерного спектрального аналізу. Це устаткування працює в діапазонах 8-12, 38-52 ГГц. Особливістю є те, що синтез часових сигналів тривалістю порядку 70 пікосекунд йде у квазіреальному часі. На кафедрі є безлуневі портативні камери. Оснащена кафедра й обладнанням для досліджень у діапазоні 125-145 ГГц.

На теперішній час на кафедрі сформувалися два напрями наукових досліджень: комп’ютерна електродинаміка та комп’ютеризовані засоби радіофізичних вимірювань з використанням резонансних явищ, цифрового спектрального аналізу і принципів голографічного запису інформації. Виконуються дві держбюджетні теми: «Електродинамічні моделі структур з резонансними властивостями і голографічні методи вимірювань в мікрохвильовому діапазоні» і «Взаємодія електромагнітних хвиль мікрохвильового та терагерцового діапазонів з об’єктами складної структури».
Кафедра підтримує наукові зв’язки з провідними науковими центрами Сполучених Штатів Америки, Грузії, Фінляндії.

Спеціальності та рівні, за якими освіти ведеться підготовка:
Кафедра випускає бакалаврів, магістрів, готує аспірантів та докторантів за спеціальністю 105 «Прикладна фізика та наноматеріали» (освітні програми «Радіофізика та електроніка», «Фізика інформаційно-телекомунікаційних систем») і здійснює підготовку за напрямами підготовки: 6.050801 – мікро- та наноелектроніка (КМ); 6.050901 – радіотехніка (ТТ).

Основні дисципліни, що викладаються кафедрою:
Нормативні курси: «Обчислювальна техніка та програмування», «Чисельні методи», «Коливання та хвилі», «Схемотехніка», «Техніка та електроніка НВЧ», «Статистична радіофізика», «ЕОМ експеримент та машинна обробка інформації», «Комп’ютерна графіка», «Методологія та організація наукових досліджень».

Класичні та нові спецкурси: «Електродинаміка НВЧ», «Основи радіофізичних вимірювань», «Методи радіофізичного моніторингу», «Комп’ютерний практикум із розв’язання задач прикладної фізики», «Пристрої та технології телекомунікацій», «Елементи техніки бездротових мереж», «Апаратні засоби комп’ютерних систем», «Фізика інформаційно-телекомунікаційних систем», «Практикум із мікрохвильових вимірювань», «Мікроелектроніка НВЧ», «Радіофізичні сигнали та системи», «Комп’ютерні методи обробки сигналів», «Антенні пристрої», «Інтелектуальні антенні системи», «Комп’ютерна електродинаміка», «Принципи мікрохвильової голографії», «Спектральний і вейвлетаналіз», «Методи оптимізації в прикладній фізиці».

Дисципліни для напряму підготовки 6.050801 – мікро- та наноелектроніка: «Вплив електромагнітного випромінювання на біологічні об’єкти», «Мікрохвильова техніка та електроніка», «Радіоелектронні методи вимірювання неелектричних величин», «Теорія поля», «Моделювання в електроніці».

Дисципліни для напряму підготовки 6.050901 – радіотехніка: «Електродинаміка і поширення радіохвиль», «Пристрої НВЧ та антени».

Місцями працевлаштування випускників є: високотехнологічні галузі промисловості, наукові установи, підприємства, що спеціалізуються в галузях радіофізичних технологій, обчислювальної техніки, телекомунікаційних мереж, розробки програмного забезпечення: ДП КБ «Південне» імені М. К. Янгеля, ВАТ «Уктелеком», Дніпропетровський радіопередавальний центр, Південний машинобудівний завод ім. О. М. Макарова, ПАТ «Дніпровський машинобудівний завод», Інститут транспортних систем і технологій НАН України, Інститут технічної механіки НАН України, комп’ютерні фірми та інші. Підготовка, яку отримують студенти на кафедрі, дозволяє випускникам кафедри працювати в різних галузях науки, техніки, виробництва та бізнесу.

На кафедрі ведеться виховна робота зі студентами з метою формування їх особистості та інтелектуального розвитку. Працюють два студентських наукових гуртки – зі схемотехніки (кер. доц. В. Д. Рябчій) та з комп’ютерного моделювання в радіофізиці (кер. доц. М. В. Андрєєв). Студенти беруть участь у міжнародних і регіональних наукових конференціях, конкурсах, інших творчих та спортивних заходах.



Свідоцтвом визнання наукового рівня нашої кафедри є те, що на її базі були проведені Х (2004) та ХV (2014) Міжнародні конференції з математичних методів в електромагнітній теорії, в яких взяли участь науковці з 18 країн світу. У 2015 році кафедра ініціювала проведення І Міжнародного молодіжного форуму з прикладної фізики.