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2017密苏里科技大学EMC实验室实习项目周记(11)

作者:时间:2017-09-25点击数:编辑:文芳

2017密苏里科技大学EMC实验室实习项目周记(11)

作者: 发布时间:2017-09-25 点击率:24 编辑:文芳

公共篇

这周罗拉开始变冷,天气转凉,最近下雨的次数比以往多了许多。

图1 罗拉雨

这周没有什么大的新闻,主要是大家基本陆陆续续都回家了,这里只剩了几个实习生,在这剩下的日子里我们将为最后的答辩做准备。

这个实验室里的学生也开始准备一些考试,开学几周必经的事项。在实验室里的学长学姐也多数忙碌于实验,不停地做实验,经常在实验室里看到学长学姐在捣鼓仪器。这给了我们一个很好的案例,更深刻地去了解了实验室的运行机理。

2 个人篇

2.1 刘顺 (光电信息科学与工程专业)工程科学1401班

在deembeding 项目中我们主要考虑的是降低板子损耗,达到可以用的10G左右的范围,接下来我将完成之前的构想。

图一 新设计

在ESD detect的电路设计中功耗是个大问题,1ms将是可能能够接受的工作时间长度。而电容基本能存储大约1uJ能量,这意味着电路整体功率不能超过1mW。目前在网上能找到的芯片几乎都没有这么小的功耗,原本设计中需要的LDO 芯片和VCO芯片都无法满足要求。

经过老师的指导我决定去掉LDO,找宽范围的VCO芯片。

至于电路板设计得从基本着手。在咨询了学长之后决定做一个固定平率的天线,这样来获得信号。

通过直接将电压储存在电容里,得到了接近1ms的信号。

图2 输出波形

2.2 周记

李颖洁

本周我的主要任务是确定电路使用的芯片,确定电路原理图,绘制它的封装,为下一周制作PCB图做准备。

本周我一共创建了两种电路图,第一种电路图如下:

图1 电路一

但是这个版本的电路图经过我和学长的讨论后,觉得不够简洁,并且需要买全新的器件,会耽误很多行程,因此,我们在现有元件的基础上,寻找更多的可能性,我们提出了第二个版本:

图2 电路二

这个版本的电路图更加简洁,并且元件都是现有的,经过论证,觉得该电路更为可行。

下一周我的主要工作就是绘制相应的PCB板。

2.3 汪睿哲(电气学院14级提高班):

这一周我的仿真模型计算完毕了,我把从2.0GHz到3.0GHz一共11个频点的每一部分trace耦合到天线的电压通过Reciprocity Theorem算出来,并在全波仿真中计算出天线所耦合到总电压。但是,不知原因,理论上3个trace的耦合电压之和应该和全波仿真所得结果相同,但我所得到的结果却相差比较大。

图1:共有3个干扰trace的模型

如下图所示:

图2: 结果相差较大

在与Chulsoon交流之后,他认为所得结果基本合理,但需要找出相差较大的原因,让我查看除了microstrip以外可能产生radiation的结构,但我通过画出电磁场的分布,无法直观的看出别的地方是否还有分布,只能将模型拆解成几个部分,依次运行后才能得出结果,但这几天实验室的服务器运行负荷十分大,我的模型一直都没有解完。

在等待拆分后的模型解出来的过程中,我坐了一项之前Chulsoon跟我说过的想法,就是不用huygens box,因为在工程实际过程当中,扫描5个面的电磁场是十分麻烦的,看能不能只用顶面的电磁场,通过Reciprocity Theorem算出耦合电压,我将这个想法在之前成功解出的简单模型上试验了一下,试验结果如下。

图3: 5*60*60Huygens与顶面得出结果(dB)

图4: 5*60*60Huygens与顶面得出结果(mag)

可以看出,用5*60*60Huygens和只取顶面所计算的结果差别较大,有5到6dB的误差,这样的结果显然在工程实际是不符合要求的。我便采用了更大的顶面,用4*100*100的Huygens box与其顶面分别计算的结果进行比较,结果如下。

图5: 4*100*100Huygens与顶面得出结果(dB)

图6: 4*100*100Huygens与顶面得出结果(mag)

可以看出,此时的结果有2dB左右的误差,在精度要求不高时,完全可以采用此种方法进行计算,且若想更加精确,可以取更大的平面,如120*120的,可以进一步的减小误差。

2.4夏圣煊

本周ESM的项目有所卡壳,原因在于两个loop antenna平行于X-axis的时候,2x0.5inch的aperture效果很好,但是当我们将两个loop旋转90°的时候,也就是平行于Y-axis的时候,这种很窄的aperture就完全不起作用甚至起到了反作用。

在cst里面仿真并且和Dr.Victor讨论之后得到的结果是,可能是因为aperture在这里形成了一个waveguide,而之前没出现这样的问题是因为,一方面,之前用的圆柱形的aperture,直径较大,所以截止波长大概是3.41R,对应的截止频率也就较低,所以没有出现这种aperture非常lossy的情况,另外一方面,narrow aperture和loop的orientation组合不一样的时候,作为矩形波导,电场和磁场的激励方向不一样,所以导致影响截止频率的边长也不一样,这也解释了为什么之前1x1inch的aperture看不到信号变化。

另外关于DK、DF的extraction的项目,本周由于shaohui回加州实习去了,所以在lab这边目前就只有我一个人在做这个Cisco的项目工作,本周我延续了上周shaohui的思路,他将alphas的noise加上去分析两个alpha的误差对DF提取的sensitivity,由于实际测Sparameters的时候,其实除了alpha这个attenuation factor,还有一个phase factor就是β,这个影响的是DK的值,所以我就分析了DK的变化对于DF提取的sensitivity的影响。

提取DF DK的流程图 FEMAS导出RLC矩阵

FEMAS导入DK值 DF的有效位的误差分析

DF误差的结果分析

我将DK的值分别设置成其参考值的正负5%、20%、50%的偏差,然后导入到FEMAS里面利用tabulated的DK和cross-section的geometry得到RLC的matrixs,然后将得到的RLC的csv文件导入计算得到DF,通过分析得到的DF值与原始DF值之间的偏差,最后得到了三个结论:

1. DF的提取对于DK的误差并不sensitive

2. DK同程度的负误差会造成更差的DF的提取

3. DF提取的sensitivity对于DK的偏差是和频率无关的

DF在不同DK偏差的情况下的误差

2.5 吴涛

时间过得飞快,在密苏里实习还剩下最后三周,项目也接近收尾阶段,其实仔细回顾自己的实习工作,其实是在学习深度学习的一些概念和工具,同时在这个过程中去做一些idea的尝试,这也为我研究生学习打下基础,以后学习会方便很多。这周我主要是在CIFAR-10数据集上建立并训练卷积神经网络,然后对数据集中的图片做一些变换来提高识别的鲁棒性,接下来就是生成一些对抗样本,来探索CIFAR-10数据集上产生的对抗样本对模型的愚弄程度。

图一 CIFAR-10数据集示例

另外,我在本周做了一个个人网站,将自己的工作放在上面,也在上面写了一些博客,感觉这样工作会更加有动力,感觉自己是在在经营一个独立的project。

图二 个人网站截图

王宇飞 电信学院电子信息工程1404班

本周对最后两周的measurement进行了计划并且查阅了将要测试的所有TVS diode的datasheet,然后周末去圣路易斯参加了托福考试。

常用系统与链接/LINK

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