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2017密苏里科技大学EMC实验室实习项目周记(8)



作者: 发布时间:2017-08-29 点击率:72 编辑:文芳

    集体篇

             这一周,两位同学前往加州,参加了校友picnic聚餐、在实验室学长Yansheng的带领下参观了硅谷的大公司和斯坦福大学,并在自由活动的一天时间中去旧金山游玩,骑车游览了渔人码头和金门大桥,并在离开之前逛了当地的唐人街。

 

图1 Intel博物馆内部

 2 早期的计算机

3 合影于苹果公司总部前

4 苹果公司实验室

 5 校友聚餐合影

 6 斯坦福大学胡福塔

7 金门大桥

  周三夜里回来之后,两位同学经过一夜休整,继续着手于自己的项目。其余同学均在罗拉继续着自己的项目,实习到了这个阶段,所有同学都对自己所进行的项目和所需要完成的工作十分清楚,所以大家都变得更加的努力,晚饭都在实验室点外卖或者吃麦当劳并工作到晚上11点甚至12点才会回到租住的公寓。

         在周一上午,在罗拉的同学看到了日全食。日全食很难遇到,而我们中的多数人都在2010年时见到过一次,时隔几年又一次见到日全食,可以算十分幸运。

图8  日全食

 图9 尚未完全遮住太阳

            个人篇:

      汪睿哲(电气学院14级提高班)

     上周周末和这一周的前三天,我都在加州的湾区度过。目前在Google实习的实验室学生Yansheng热情招待了我们,给我们讲述了他的实习经历以及他对于EMC领域的见解,我们从中受益匪浅。在湾区的第一天我们参加了实验室的校友聚餐,参加聚餐的每一个人或者每一家人都会带着自己做的一份美食与大家分享。由于实验室毕业的中国学生较多,我们也难得的吃到了美味的中餐。在聚餐过程中,我们与这些工作在硅谷的校友交流了很多东西,从他们那里获取了很多相关的信息,并对自己的未来有了更加清晰的打算。

     第二天,我们依次参观了Intel、Google、Apple和Cisco四家科技公司,我们在Intel参观了博物馆,了解了芯片的制作过程和计算机的发展历史,在Google体验了谷歌的高清卫星地图,不仅能看见在罗拉租住的房子,还能看见在中国的家。在Apple,我们参观了一个EMC实验室,学长的介绍使我们理解起来更轻松。最后去了Cisco,主要参观了办公场所,精致的装修和开放式的结构铸造了一个轻松又高效的办公环境。

                                                        

图10 Google高清实景地图

图11 Cisco办公环境

     之后,我们前往了旧金山,游玩了渔人码头、金门大桥和唐人街。美丽的湾区伴随着微风,是一个十分理想的居住地,但房价与物价也是非常的高,即便拿着高薪的硅谷精英们在这里买房也是十分困难的。

图12 渔人码头

     回到罗拉之后,我继续着我的项目,几天努力的工作使得项目取得了阶段性的成功,在学姐Yin的帮助下,利用Reciprocity Theorem计算干扰源耦合到天线的电压所需的代码以及直接通过电场积分所需要的代码我都已经用matlab完成,并将hfss仿真结果导入后,基本验证了Reciprocity Theorem的有效性。

             

图13 五个面上的积分代码

     刘顺(光电信息科学与工程专业工程科学1401班)
     周一我们将把芯片发给厂商进行流片,这一阶段的以基本功能为目的的阶段就完成了。接下来还有40天的时间,我这次实习一共有90天的时间,这50天完成了芯片功能设计,有了实验室的基本了解,接下来我可以做优化的同时可以参与其他项目的实施。
     在9.16 号有一次TOEFL考试,我要开始准备。
     这一周里 ,我的工作是在输入信号,发射信号,的中间加一个数模转换并存储在芯片里。
     最初的AD转换利用了电流来比较,达到了较好的效果,接下来用了压控延时模块来使信号延迟一段时间减少ESD发生时整个模块的初期的噪声干扰。

     接下来就是存储的latch,设计功能是记录高电平,并保持。加入了reset。
     最后加入了DA模块和零信号设置模块。
     在周五我将整个设计好的模块交给了合作的shub,现在我的主要工作就是数据的记录和相关的模拟测试。加入噪声测试, 电源测试,温度测试。

     周一我们看到了日偏食在找了一会后我们成功地在望远镜里看到了日食。日食时天暗了下来,我们在学校里领到了日食眼镜,观看了这次日食。

                                                         

 

图14 天文望远镜下的日全食

     吴涛(力学1402班)
     这一周我主要是编写代码来实现利用对抗训练来提高机器学习模型的鲁棒性,但是进展缓慢,主要原因是代码运行结果与文献上的不符,代码中出现了bug,找bug的过程真是痛苦,明明代码能运行,但是结果就是不对,谷歌了n次看能不能从别人的代码中寻找解决方案,但是仍然解决不了,与实验室的师兄讨论了也无果,直到昨天我偶然把代码中的优化算法函数换了一下,结果立马就能和文献吻合了,当时有股想砸电脑的冲动,但是优化算法会对结果产生如此大的影响也不正常,所以这个问题还是没有完全解决。      

         

15 训练过程中损失函数变化

 另外如果训练用的是深度神经网络,我的电脑就算不了了,好几次训练过程中内存满了电脑直接死机,所以深度网络我都是在图书馆里的电脑训练,但是做好还是用学校的集群计算中心,我准备下周去申请一个账号,实验室下周也会有一个研讨会关于怎么使用集群计算来训练神经网络。

 夏圣烜(电信学院1401班)

 本周由于骏达学长那边Cisco的项目由于DK、DF提取的时候MATLAB的代码出现了一些code上的bug需要调试,所以在和那边协商,measurement的工作也就暂时搁置了,所以我本周主要就是做ESM的research。

继续上周的进度,我开始测试emission source antenna位于不同的距离时,移动aperture得到的VNA在特定频率点的S21的值,并绘制成S21与aperture位置的关系曲线图。

然而上图是在发射源间距大于半波长的情况下测得的曲线,所以并不能叫做super-resolution,要达到所谓的super,至少得小于半波长。所以我做了个木质的滑槽,将一个天线固定,另外一个标上刻度,进行滑动改变距离。

                

图16  最佳效果的双峰曲线图

图17移动aperture测量S21的过程

不过出现了一些问题,因为要使得俩天线的距离比半波长小,要么缩短两个的距离,要么就是降低测量的频率点频率加长波长,于是分别出现了如下图的情况:

        

图18 距离缩短之后,双峰值不明显        图19 降低频率后,出现很差的结果

所以我和Victor讨论了这个问题,他认为我有几个地方要注意:1、天线的orientation direction理论上是有问题的;2、降低频率之前得保证该频率点适合测量,即一个天线发射时得有出现单峰值的曲线情况继续后续工作才有意义;3、aperture的孔径过大所以会导致出现三个峰值。

        

图20 孔径过大导致出现三个峰             图21 完美的双峰但是极化方向不合理

王宇飞 (电信学院电子信息工程1404班)

本周主要是完成TVS diode的测量,在实验之前小帕要求我写了Experiment Plan,其中详细地包括了实验计划使用的方法,TLP VNA的Calibration Verification 以及Test的非常详细地计划。之后在进行了第一个diode的测量之后小帕让我先分析数据并与datasheet上的数据做对比,我发现测量的电容值与datasheet有一定差异并且分析可能与trace上自身的电容值有关,但实验验证后发现并不是这个原因,在之后与小帕询问后他让我先plot出几个model的理想电感,然后将实验测量值放在一起进行对比。在完成实验测量部分后我又学习了使用ADS进行model建模来stimulate这个TVS,使用各种理想电容电感等基本器件模拟出TVS diode在实际测量中表现出的各种特性。

            

图22 预测模型与实际模型对比


图23 使用ADS仿真出TVS在大信号与小信号下的各类特性

王宇黎(机械1402班)

本周我的主要任务是将之前做的水轮机进行组装,同时测试其产生的电压,电流等特性,为接下来的水轮机的进一步改进做准备。同时为水轮机产生的电力进行外部电路设计,设计了一个外部电压放大模型。

对于我之前的水轮机部分,由于我所有的部件均通过3D打印机打印出来,因此水轮机的组装过程,主要是各个孔径的配合,多余不易配合或者不适合配合处,我主要采取粘结或者过盈配合的方式进行装配。

装配配后的效果图如下图所示.

                       

图24 水轮机整体转配图

在此基础的上我对水轮机的对水能转换为电能的发电能力进行了测试。测试结果如下图2所示。由于测量结果受自制线圈的干扰较大,使得示波器显示的结果并不稳定。

                        

图25 示波器测试结果

在初步得到结果之后,我对外部电路进行了初步的模型构建。由于水轮机工作在低速流水流中,使得得到的电压十分的低,因此需要设计放大点对水轮机得到的电压进行发电。

            

图26 第一版本电路放大工作模型

 


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