Магистратура

Физика радиочастотных технологий

Образовательная программа «Физика радиочастотных технологий» направлена на подготовку креативных разработчиков и ученых, работающих в области современных радиосистем передачи данных, связи, медицинской диагностики и навигации. Конкурентным преимуществом наших выпускников является глубокое знание радиофизики при высоком уровне владения новейшими методами расчета, компьютерного моделирования и прототипирования антенн, цифровых и аналоговых высокочастотных устройств. В ходе обучения студенты приобретают свои навыки, активно участвуя в передовых научных исследованиях и разработках в области новых типов антенн и устройств для таких применений как LTE, 5G, 6G, беспроводная передача энергии, МРТ, GNSS, RFID и др. Данные проекты студенты выполняют совместно с представителями ведущих исследовательских центров и компаний, многие из которых также вовлечены в образовательный процесс. В результате, к моменту выпуска наши выпускники занимают достойное место в сообществе радиоинженеров и ученых и могут выбирать между продолжением обучения в аспирантуре и работой в ведущих компаниях в отрасли.

Руководитель программы
Описание программы
Знания, практический опыт и вхождение в профессиональное сообщество с индивидуальным подбором карьерного трека за два года обучения. Образовательная программа «Физика радиочастотных технологий» обеспечивает эти возможности для креативных разработчиков и ученых, работающих в области современных радиосистем передачи данных, связи, медицинской диагностики и навигации.

Программа состоит из четырех семестров, первые три из которых по большей части являются образовательными, в то время как четвертый - полностью посвящен научно-исследовательской работе и подготовке выпускной квалификационной работы. В первых трех семестрах в расписании выделенны дни недели для научно-исследовательской работы. В рамках образовательной программы организованы пять различных треков по выбору, соответствующие актуальным направлениям деятельности выпускников:

  • Аналоговая и цифровая высокочастотная электроника
  • Антенны систем цифровой связи и позиционирования
  • Радиофизика метаматериалов и метаповерхностей
  • Радиочастотные системы МРТ
  • Технологии и системы миллиметрового и терагерцового диапазонов

Выбор трека осуществляется уже до конца первого месяца обучения и определяет набор специализированных дисциплин уже с первого семестра. Вместе с треком, до конца первого месяца студенты выбирают научного руководителя. Предусмотрены общие для всех треков предметы, относящиеся к электродинамике и антенной технике, основам программирования и численным методам электромагнитного моделирования и оптимизации. Однако, каждый последующий семестр становится для выбранного трека все более специализированным. Выбор трека основывается на научных интересах студентов, их опыте работы и целях, которые студенты ставят себе после окончания магистратуры. Руководитель программы помогает каждому поступившему студенту выбрать наиболее подходящий трек. После выбора трека у каждого из студентов остается возможность в качестве факультативов посещать и дисциплины, относящиеся к другим трекам. Наконец, в учебном плане всех треков предусмотрены общеуниверситетские предметы “soft skills” и обучение иностранному языку.

1
семестр

В первом семестре читаются курсы, общие для всех треков, такие как курс по основам технической электродинамики, антеннам и устройствам СВЧ. Данный необходим для последующего обучения и научной работы по таким направлениям как: антенны связи и позиционирования, радиочастотные катушки МРТ, системы беспроводной передачи энергии и т.д. Глубокие знания технической электродинамики и понимание работы основных видов антеннно-фидерных устройств необходимы во всех имеющихся треках. Студенты всез треков также изучат основы программирования на Python, основы машинного обучения и soft skills. В зависимости от трека, студентам необходимо выбрать один обязательный специализированный предмет, а также - взять еще один курс по выбору. Например, в треке "Антенны систем цифровой связи и позиционирования" обязательным курсом являются "Экспериментальные методы СВЧ", а также должен быть выбран один из следующих курсов: "Основы ядерного магнитного резонанса", "Аналоговая и цифровая схемотехника", или "САПР". Программы всех треков доступны ниже в описании программы. Все студенты за первый месяц обучения в обязательном порядке выбирают научного руководителя из числа сотрудников факультета и/или представителей компаний-работодателей и начинают заниматься научно-исследовательской работой.

2
семестр

Во втором семестре общим курсом для всех треков является "Численные методы в радиофизике", в рамках которого студенты на практике знакомятся с созданием собственных программных модулей электромагнитного моделирования. Изучение данного курса позволяет закрепить знания по электродинамике и развить навыки прикладного программирования. Также изучется курс "Машинное обучение и анализ данных". Кроме того, все студенты программы изучают уникальный для России курс "Метаматериалы и метаповерхности". Изучение данного курса помогает студентам ориентироваться в современных направлениях исследований и использовать полученные знания в собственной научной работе. Преподавание данного курса помогает осуществлять преемственность нашей научной школы электродинамики периодических структур, основанной М.И. Конторовичем. В рамках выбранных треков студенты изучают также один основной специализированный курс, а также выбирают один дополнительный специализированный курс. В ходе второго семестра студенты активно ведут научно-исследовательскую работу и вовлекаются в работы по текущим грантам, либо проектам в интересах компаний-заказчиков.

3
семестр

В третьем семестре преобладают специализированные дисциплины в соответствии с выбранными треками. Предусмотрено три обязательных специализированных курса в каждом треке, а также, один общий для всех треков предмет - "Методы оптимизации в радиофизике", где студенты учатся использовать различные методы численной оптимизации для решения задачи синтеза излучающих систем (на основе собственных кодов). В ходе третьего семестра студенты ведут активную научно-исследовательскую работу, включая взаимодействие с компаниями-партнерами и коллегами из научных центров и университетов в России и в мире. Как правило, они к этому времени выстраивают профессиональные отношения с будущими работодателями, что помогает построить для каждого студента индивидуальный трек в дальнейшей карьере.

4
семестр

В четвертом семестре не предусмотрены обязательные аудиторные занятия. Данный семестр полностью посвящен научно-исследовательской работе и подготовке выпускной квалификационной работе. На начало семестра, как правило, все студенты становятся сотрудниками лаборатории, либо сотрудниками компаний-партнеров, и могут применить полученные знания, работая над выполнением реальных исследований и разработок. В ходе данного семестра, как правило, студенты создают задел для своей работы по окончании магистратуры – начинают работать по теме будущей кандидатской диссертации совместно с учеными ИТМО или внешними руководителями, либо работают совместно с представителями компаний-партнеров с целью последующего развития в компаниях. По желанию студенты могут изучить курс "Основы ЦОС и их реализация на ПЛИС".

Во втором и третьем семестрах в рамках курсов предусмотрены интенсивы от приглашенных ученый и лекторов, являющихся ведущими специалистами в отрасли.

 

Требования к абитуриентам

"Входным билетом" для абитуриентов является свободное владение методами математического анализа на уровне университетских программ и знания по курсу общей физики, в том числе, по разделу "электричество и магнетизм". Требуется умение решать любую задачу из соответствующих задачников среднего уровня (либо аналогичных):

  • Демидович В.П., "Сборник задач и упражнений по математическому анализу";
  • Иродов И.Е., "Задачи по общей физике".

Уверенные знания курсов электродинамики, теории электрических цепей, линейной алгебры, антенн, квантовой радиофизики, а также наличие базовых навыков программирования, являются преимеществом при поступлении, а также существенно помогут в успешном освоении программы и быстрой профориентации.

Список вопросов вступительных испытаний приведен по ссылке.

 

Стипендии и зарплата
Во время обучения по программе наряду с государственной стипендией студенты имеют право на получение дополнительной стипендии от факультета. Она назначается с первого месяца на конкурсной основе, и затем растет при каждой аттестации на "отлично". Сумма стипандии варьиируется от 5 до 40 тысяч рублей в месяц в зависимости от успеваемости. Кроме того, для студентов, имеющих публикации Scopus, предусмотрена стипендия Университета ИТМО, предоставляемая студентам на конкурсной основе. Размер данной стипендии устанавливается в зависимости от уровня портфолио (статьи, патенты и другие достижения) и доходит до 20 тысяч рублей в месяц и более. Также факультетом поддерживаются заявки студентов на получение региональных и федеральных стипендий и грантов (например, гранты КНВШ Правительства Санкт-Петербурга), а также стипендий международных научных сообществ (IEEE, SPIE, ISMRM).

На любом семестре обучения студенты имеют возможность присоединиться к выполнению текущих научных проектов, выполняемых на факультете, что дает им возможность подработки непосредственно в лаборатории и по теме, связанной с выбранным треком образовательной программы. Практика привлечения талантливых студентов в качестве сотрудников факультета на должности инженера или лаборанта поддерживается всеми научными группами, ведущими проекты и обеспечивает студентов материальной поддержкой на время магистратуры в дополнение к стипендиям. Рабочий и учебный процессы проходят на единой площадке - ул. Ломоносова 9. Для студентов предусмотрены дополнительные занятия по английскому языку, организованные факультетом для различного начального уровня, а также - спортивные мероприятия и главное - возможность стать частью команды радиофизиков ИТМО.

 

Общий план курсов
Программа состоит из четырех семестров, первые три из которых по большей части являются образовательными, в то время как четвертый полностью посвящен научно-исследовательской работе и подготовке выпускной квалификационной работы. В первых трех семестрах также организованы выделенные дни недели с целью научно-исследовательской работы. В рамках образовательной программы организованы пять различных треков по выбору.

Общий план курсов разбит по пяти предусмотренным трекам. Выбор трека осуществляется в сентябре первого семестра обучения. Ярким цветом помечены курсы, обязательные для студентов, выбравших трек. Тусклым цветом помечены предметы, среди которых студенты выбирают один дополнительный специализированный предмет в первом и втором семестрах. Общеобразовательный модуль и модуль "Цифровая культура" являются общими для всех предметов.

Обязательные курсы трека "Аналоговая и цифровая высокочастотная электроника"
Обязательные курсы трека "Антенны систем цифровой связи и позиционирования"
Обязательные курсы трека "Радиофизика метаматериалов и метаповерхностей"
Обязательные курсы трека "Радиочастотные системы МРТ"
Обязательные курсы трека "Технологии и системы миллиметрового и терагерцового диапазонов"
Открыть в полном окне
1-й семестр 2-й семестр 3-й семестр 4-й семестр 5-й семестр 6-й семестр 7-й семестр 8-й семестр
Аналоговая и цифровая высокочастотная электроника
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Антенны систем цифровой связи и позиционирования
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Радиофизика метаматериалов и метаповерхностей
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Радиочастотные системы МРТ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Технологии и системы миллиметрового и терагерцового диапазонов
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Научная работа и практика
Общеобразовательный модуль
Цифровая культура
.
.
.
.
.
.
.
.
Интенсивы
Во втором и третьем семестрах в рамках курсов предусмотрены интенсивы и воркшопы от приглашенных ученый и лекторов, являющихся ведущими специалистами в отрасли.
Интенсив: Устройство и принцип работы современного магнитно-резонансного томографа
Лектор
Карлос Кабаль Мирабель, профессор университета Ориенте, профессор Гаванского университет, Куба и почетный профессор Национального университета Ла-Платы, руководитель группы обработки изображений Центра генной инженерии и биотехнологии.
Время проведения
3 семестр
Лектор является выдающимся ученым в области методов магнитного резонанса, имеющего уникальный опыт проектирования и разработки МР-томографов. В своем курсе профессор Карлос Кабаль знакомит слушателей с общим устройством современного магнитно-резонансного томографа на основе сверхпроводящего магнита. Курс охватывает как физические предпосылки функционирования различных МР-подсистем, так и их устройство и взаимодействие между собой. Основной упор делается на изучение магнитной и градиентной подсистем сканера. Детально рассматриваются принципы создания однородного магнитного поля и технические аспекты пространственного кодирования МР сигнала, а также архитектура построения МР-томографов и их режимы работы.
Интенсив: Практики современного разработчика антенн
Лектор
Александр Евгеньевич Попугаев, доктор, ведущий научный сотрудник, Институт интегральных схем Фраунгофера, Германия
Время проведения
3 семестр
Лектор является ведущим исследователем и разработчиком антенных систем в Институте интегральных схем Фраунгофера и специализируется на антеннах и спутниковых навигационных системах, автомобильных и бортовых системах. Этот курс ориентирован на студентов, желающих развить профессиональную или исследовательскую карьеру в области проектирования антенн. Он состоит из четырех основных частей и служит полезным дополнением к классическим лекциям и семинарам по антеннам и смежным дисциплинам. Первые две темы ориентированы на практику и сосредоточены на знаниях, необходимых для всех начинающих разработчиков антенн. Две другие темы более конкретны и дают представление о разработке высокопроизводительных антенн GNSS. Курс состоит из следующих частей: Часть I. Согласование импеданса с использованием диаграммы Смита: принципы и практика Часть II. Разработка антенны: с чего начать и как разработать именно то, что хочет заказчик Часть III. Антенны GNSS Часть IV. ВЧ-интерфейсы и предусилители
Современные методы обработки сигналов
Лектор
Славянский Андрей Олегович, заместитель генерального конструктора АО НПП «СПЕЦ-РАДИО», аспирант Московского государственного университета радиотехники, электроники и автоматики.
Время проведения
2 семестр
Лектор обладает опытом и знаниями в области разработки средств радиотехнического мониторинга, разработки радиолокационных станций с синтезированной апертурой, бортовых систем пеленгации для космических аппаратов, беспилотных систем, тепловизионных комплексов наблюдения, навигационно-временного оборудования для мобильных платформ. В своем курсе лектор знакомит слушателей с основными направлениями развития методов цифровой обработки в применении к созданию современных радиотехнических устройств. Курс охватывает как алгоритмы, заложенные в основе методов, так и их реализацию при создании сложных технических системах.
Выпускники
Первый выпуск предлагаемой программы состоялся в 2019 году. Большинство выпускников поступили в аспирантуру либо работают по специальности в высокотехнологичных компаниях. Найти дальнейшую работу в науке они смогли благодаря совместным проектам с представителями данных организаций в ходе магистратуры, либо благодаря отличному CV полученному в ходе выполнения научных проектов. Ниже приведены примеры трудоустройства.
Первый выпуск предлагаемой программы состоялся в 2019 году. Программа открылась на базе существовавшего ранее трека "Радиофизика" в магистратуре по направлению "Метаматериалы" и в 2017 году открылась как самостоятельная программа. Большинство выпускников поступили в аспирантуру либо работают по специальности в высокотехнологичных компаниях в настоящее время занимаются прикладными и фундаментальными исследованиями в области радиофизики в ведущих научных организациях и университетах. Найти дальнейшую работу в науке они смогли благодаря совместным проектам с представителями данных организаций в ходе магистратуры, либо благодаря отличному CV полученному в ходе выполнения научных проектов. Ниже приведены примеры трудоустройства выпускников последних лет, а также некоторых выпускников 2017 г. трека "Радиофизика" (примеры развития карьеры).
Евгений Корешин (2019)
Позиция
аспирантура, Университет ИТМО, г Санкт-Петербург
Тематика
Изучение эффектов пространственной дисперсии в предельно анизотропных метаматариалах.
Анна Михайловская (2019)
Позиция
аспирантура, Tel-Aviv University, Dynamics of Nanostructures Laboratory, Tel-Aviv, Israel
Тематика
Сканирующие антенны на основе метаматериалов
Сергей Курдюмов (2019)
Позиция
аспирантура, University of Southampton, Optoelectronics Research Centre, Nanophotonics and Metamaterials Group, Southampton, UK
Тематика
Теория Ми для рассеяния электромагнитных волн на объектах с тороидальным откликом
Андрей Урютин (2019)
Позиция
Инженер-разработчик, EnCata, Минск
Тематика
Антенны для IoT
Дмитрий Добрых (2019)
Позиция
аспирантура, Tel-Aviv University, Dynamics of Nanostructures Laboratory, Tel-Aviv, Israel
Тематика
Новые методы в технологии RFID
Владимир Ленец (2020)
Позиция
Инженер-исследователь, Greenerwave, Paris, France
Тематика
Метаповерхности для 5G
Ксения Леженникова (2020)
Позиция
Аспирант, Aix-Marseille Universite, Institut Fresnel, Marseille, France
Тематика
Исследование Фёрстеровского переноса энергии в сложных электромагнитных средах
Виктор Пучнин (2020)
Позиция
Аспирант, Университет ИТМО
Тематика
Резонаторы и беспроводные катушки для клинической МРТ
Ильдар Юсупов (2020)
Позиция
Аспирант, Университет ИТМО
Тематика
Сложные электромагнитные структуры для систем RFID
Ксения Руднева (2020)
Позиция
НПО СтарЛайн, инженер
Антон Никулин (2017)
Позиция
Posdoc, Max Planck Institute for Biological Cybernetics, Tuebingen, Germany
Тематика
2017-2020: Аспирантура, Радиочастотные катушки МРТ на основе материалов, Langevin Institute, PSL Research University, Paris, France 2020-н.в.: позиция Posdoc, Max Planck Institute for Biological Cybernetics, Tuebingen, Germany
Татьяна Державская (2017)
Позиция
Аспирант, Лаборатория функциональных материалов для электроники и медицины, ИПХФ РАН
Тематика
Перовскитные солнечные батареи, органические солнечные батареи
Дмитрий Жирихин (2017)
Позиция
Postdoc, Университет ИТМО
Тематика
Топологическая фотоника
Дмитрий Тихоненко (2021)
Позиция
Аспирант, Aix-Marseille Universite, Institut Fresnel, Marseille, France
Тематика

Исследование ближнепольного взаимодействия в акустических метаматериалах

Олег Бурмистров (2021)
Позиция
Аспирант, университет ИТМО
Тематика

Беспроводная передача энергии в радиоэлектронных устройствах МРТ

Рустам Балафендиев (2021)
Позиция
Аспирант, университет ИТМО
Тематика

Методы обнаружения темной материи с использованием радиочастотных метаматериалов

Преподаватели
Преподавателями программы являются ученые и инженеры ФТФ, приглашенные преподаватели из ведущих ВУЗов Санкт-Петербурга и Москвы, а также представители компаний-партнеров.
Стажировки
Для студентов, зарекомендовавших себя в ходе обучения за первый год магистратуры и имеющих успехи в научно-исследовательской работе, предусмотрены летние стажировки в компаниях-партнерах, либо в зарубежных научных центрах и университетах, с которыми ведутся совместные проекты.

Для студентов, зарекомендовавших себя в ходе обучения за первый год магистратуры и имеющих успехи в научно-исследовательской работе, предусмотрены летние стажировки в компаниях-партнерах, либо в зарубежных научных центрах и университетах, с которыми ведутся совместные проекты. 

Кроме того, студенты, по результатам работы которых опубликована статья имеют возможность ежегодной оплаченной поездки на одну из ведущих международных конференций (по выбору). Профильными конференциями являются IEEE EuCAP, European Conference on Antennas and Propagation, IEEE MTT-S International Microwave Symposium, Metamaterials, ISMRM International Symphosium on Magnetic Resonance in Medicine.

Для студентов возможны стажировки в таких компаниях-партнерах, как Huawei (Москва), Corning (Санкт-Петербург), РадиоГигабит (Нижний Новгород).

Примеры состоявшихся ранее стажировок приведены ниже.

Владимир Ленец (выпуск 2020)
Летняя стажировка, Aalto University, Финляндия.
Задача

моделирование и разработка антенны телекоммуникационной системы на основе метаповерхности.

На фото: Владимир Ленец с аспирантами и студентами группы Theoretical and Applied Electromagnetics of Complex Media в Университете Аалто, Хельсинки, 2019

Владимир Ленец (выпуск 2020)
Двухнедельная стажировка, University of Siena, Италия.
Задача

разработка антенны бегущей волны на основе метаповерхности.

На фото: Владимир Ленец изготавливает экспериментальный образец метаповерхности для измерения характеристик в безэховой камере.

Ксения Леженникова (выпуск 2020)
Двухнедельная стажировка, Институт Френеля, г. Марсель.
Задача

изготовление и экспериментальное исследование радиочастотной катушки МРТ на основе магнитного экрана.

На фото: Ксения Леженникова в г. Марсель, Франция.

Ксения Леженникова (выпуск 2020)
конференция International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications, Гранада, Испания.
Задача
Выступление на конференции с устным докладом по теме магистерской диссертации
На фото: Ксения Леженникова с коллегами по научному проекту M-Cube на конференции в Гранаде, Испания.
Дмитрий Добрых (выпуск 2019)
Летняя стажировка, Electrical Engineering Department, Tel Aviv University, Израиль.
Задача
разработка резонаторов нового типа для RFID.
На фото: Дмитрий Добрых в г. Тель-Авив
Дмитрий Добрых (выпуск 2019)
Международная конференция METANANO 2018, г. Сочи, Россия
Задача
Выступление с устным докладом на конференции по теме магистерской диссертации
На фото: Дмитрий Добрых с устным докладом на конференции METANANO 2018
Трудоустройство
Обучение на программе дает возможности трудоустройства студентов в лаборатории, начиная с первого семестра, а лучшие выпускники имеют поддержку в дальнейшем трудоустройстве в компаниях-партнерах и поступлении в аспирантуру в России и за рубежом.

На любом семестре обучения студенты имеют возможность присоединиться к выполнению текущих научных проектов, выполняемых на факультете, что дает им возможность подработки непосредственно в лаборатории и по теме, связанной с образовательной программой. Практика привлечения талантливых студентов в качестве сотрудников факультета на должности инженера или лаборанта поддерживается всеми научными группами, ведущими проекты и обеспечивает студентов материальной поддержкой на время магистратуры в дополнение к стипендиям. Для студентов предусмотрены дополнительные занятия по английскому языку, организованные факультетом для различного начального уровня.

По окончании программы выпускники, планирующие научную карьеру, могут найти позицию в аспирантуре в ведущих научных группах в России и за рубежом благодаря тесным научным связям и вовлечению в постоянно действующие национальные и международные проекты. Также выпускники могут найти работу в качестве инженеров и ученых в исследовательских отделах компаний, включая компании-партнеры: Huawei, Corning, РадиоГигабит. Сотрудники факультета и научные руководители студентов поддерживают лучших студентов в их дальнейшем трудоустройстве.

Новости

Будущее МРТ и новые вызовы: школа по магнитно-резонансной томографии в ИТМО собрала более 70 студентов, инженеров и медиков
Конкурс стипендий для абитуриентов магистратуры
Исследователи Нового физтеха ищут продвинутых геймеров, чтобы исследовать мозг! 
Ученые смогли провести МР-микроскопию двух образцов одновременно, используя связанные керамические резонаторы
Практикум по вычислительной электродинамике
Научные семинары Нового физтеха Университета ИТМО теперь можно слушать онлайн
Аспирант Университета ИТМО Дмитрий Жирихин стал лауреатом премии IEEE. Ее вручают всего 12 ученым со всего мира в год
Все создано до нас, или почему важно находить новые применения для старых открытий, рассказывает приглашенный профессор из Хорватии
С чего начать карьеру в радиофизике: итоги открытого воркшопа в Университете ИТМО
Лекции, круглые столы и собственный хакатон: какой была вторая школа-конференция по фотонике, радиофизике и нанотехнологиям
Посвящение магистрантов
Инженер и ученый в одном: как готовят разработчиков новых систем для МРТ в Университете ИТМО
Николай Авдиевич – о новых аппаратах МРТ и их возможностях
Физики предложили антенну для разработки сверхчувствительных датчиков магнитного поля нового поколения
Студенты Нового физтеха Университета ИТМО стали победителями межвузовской олимпиады по физике