Анализ патентного ландшафта в аналоговой электронике

Аналоговая электроника изучает и обрабатывает непрерывные электрические сигналы. Её применяют для приёма и первичной подготовки данных с аналоговых датчиков до их преобразования в цифровую форму и дальнейшего анализа. Хотя цифровые решения сегодня доминируют, многие базовые элементы цифровых систем изначально опираются на аналоговые принципы. Ниже рассмотрим ключевые аспекты этой отрасли электроники.

Рынок аналоговой электроники

Стремительное расширение ассортимента датчиков для новых сфер применения — от мониторинга состояния масла в двигателях до анализа окружающей среды смартфонами — стимулирует интерес к аналоговым решениям. Ежегодно всё больше устройств оснащают сенсорами, требующими качественной аналоговой обработки.

Год назад на Habr подробно объяснили сложности проектирования аналоговых схем.

По данным маркетингового исследования, объём рынка аналоговых интегральных схем в 2024 году оценивался в 83,85 млрд USD и прогнозируется на уровне 139,11 млрд USD к 2032 году при среднегодовом темпе роста 7,5 % в период с 2025 по 2032 год. Основными драйверами выступают потребность в энергосберегающих системах управления мощностью и передовых методах обработки сигналов.

• На долю бытовой электроники в мировом объёме аналоговых ИС в 2025 году придётся 35,4 %.

• Азиатско-Тихоокеанский регион сохранит лидерство с долей около 44 % рынка.

В этом обзоре нас интересуют прежде всего патентные тренды.

Патентные тренды

По запросу analog electronics на Google Patents насчитывается свыше 100 000 публикаций. Лидирующие международные патентные группы (IPC) включают:

• G06F — цифровая обработка данных электрическими средствами (29,1 %).

• A61B — медицинская диагностика и хирургия, идентификация личности (20,6 %).

• H04L — передача цифровой информации (12,2 %).

• G06N — специализированные вычислительные системы (10,1 %).

• H04B — передача сигналов (9,0 %).

• H04W — беспроводные сети (8,5 %).

• G01S — радиопеленгация, навигация, определение местоположения (7,8 %).

• H01L — полупроводниковые приборы (7,6 %).

• G01N — анализ материалов по их свойствам (7,3 %).

• H04N — передача изображений, телевидение (6,5 %).

• G16H — медицинские устройства и процедуры (5,7 %).

• H02J — системы подачи и распределения электроэнергии (5,4 %).

• G11C — элементы запоминающих устройств (5,3 %).

• H03K — импульсная техника (4,0 %).

• A61M — устройства введения лекарств (3,9 %).

• G01R — измерение электрических и магнитных величин (3,5 %).

• G06V — распознавание изображений (3,5 %).

• G02B — оптические элементы и системы (3,3 %).

Основная масса публикаций приходится на три раздела IPC:

— A — потребности человека;

— G — физика;

— H — электричество.

За последние пять лет количество выданных патентов на аналоговые решения сократилось вдвое, что может свидетельствовать о высокой степени проработки темы или задержках в рассмотрении заявок.

Крупнейшие патентовладельцы

1. Pure Storage, Inc. — 11,1 %;

2. Dexcom, Inc. — 1,9 %;

3. Samsung Electronics Co., Ltd. — 1,8 %;

4. STATS ChipPAC Pte. Ltd. — 1,5 %;

5. Medtronic Minimed, Inc. — 1,2 %;

6. iCometrue Company Ltd. — 1,1 %;

7. Intel Corporation — 1,1 %.

Лидируют компании из Юго-Восточной Азии и США, но абсолютный рекорд принадлежит Pure Storage, Inc.

Патентование в России

По рефератам ФИПС насчитывается 80 российских патентов на аналоговые решения, из которых 25 действуют, 8 могут прекратить действие. Распределение по разделам:

Раздел	Всего	Действуют	Могут прекратить
Аналоговая электроника	80	25	8
A – потребности человека	4	3	0
G – физика	46	15	2
H – электричество	36	11	5

Источник: расчёты автора по базе ФИПС

Примеры российских патентов

№ 2620933 (2017) — волоконно-оптический гироскоп с расширенным диапазоном измерения угловых скоростей (ЦЭОНКИ).

№ 2726628 (2020) — радиоэлектронный блок с улучшенными ЭМС-характеристиками при компактной компоновке (ГИПО).

№ 2771066 (2022) — многоканальный аналого-цифровой преобразователь с минимизированными взаимными наводками («Технологический центр»).

№ 2813175 (2024) — малошумящий источник опорного напряжения для АЦП, ЦАП, радиолокации и точных измерительных систем (ВГУ).

Полезные модели

№ 170673 (2017) — многоканальный аналоговый усилитель для ЭЭГ (ННГУ).

№ 208111 (2021) — переключатель аналогового сигнала с пониженным минимумом управляющего напряжения (КЗ им. Зверева).

№ 233563 (2025) — модуль питания DC/DC в пластиковом корпусе для РЛО и СВЧ-техники (ООО «ПСБ технологии»).

Программные продукты и топологии

В реестре ЭВМ найдено 10 программных комплексов (2013–2025 гг.), среди них:

• № 2020617472 — SQL_CV для калибровки аналоговых сигналов датчиков давления (АО «ЭМИС»).
• № 2020660116 — анализ частотных характеристик отклика двумерных полупроводников (МИРЭА).

В разделе топологий ИМС зарегистрировано три разработки:

• № 2015630093 — СБИС К1921ВК01Т на базе ARM Cortex-M4F для автомобильной электроники (НИИЭТ).
• № 2016630145 — макет аналоговых блоков для КМОП-технологий высокотемпературной электроники (МИЭТ).
• № 2023630039 — заказная аналого-цифровая микросхема для сенсорных интерфейсов (ООО «Силаб»).

НИОКР

В ГИС «Наука и инновации» по запросу «аналоговая электроника» доступно 163 отчёта о НИОКР. Среди ведущих проектов:

• «Адаптивная мемрионика нейроморфных систем» (СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2025–2027, грант 53,6 млн ₽) — разработка многоуровневых мемристивных структур и средств проектирования нейроморфных платформ.
• Многофункциональная аналоговая ИМС с настраиваемыми функциями (ООО «АРП-Дизайн», 2024–2027, грант 50 млн ₽).
• Нанофизические основы высокоскоростной электроники (МИЭТ, 2023–2025, грант 96,2 млн ₽) — создание быстродействующих приёмо-передающих и аналогово-информационных преобразователей.

Заключение

Аналоговая электроника широко применяется совместно с цифровыми технологиями — от медицинской аппаратуры до промышленных систем (глубоководные геологоразведочные работы, управление лесозаготовительными машинами, лифтовые комплексы, электросети, автомобильная и носимая электроника). Несмотря на сравнительно небольшое число патентов, их держателями выступают крупные предприятия, а уровень НИОКР обещает новые изобретения и патенты в этом значимом направлении.

 

Источник