2018密苏里科技大学EMC Lab暑期实习(1)-华中科技大学启明学院
  • 斯坦福/伯克利第三期暑期学术课程

  • 工程导论:李培根院士

  • 科学思维与研究方法:国家教学名师 余龙江教授

2018密苏里科技大学EMC Lab暑期实习(1)

作者:时间:2018-07-22点击数:编辑:刘艳红

综述篇

本周是2018年华中科技大学同学来密苏里科技大学EMC Lab进行暑期实习的第一周。一周前,同学们兵分两路,先后抵达密苏里州首府圣路易斯。学长们不辞辛苦,于深夜驱车至圣路易斯机场将我们安全送达住处,并在之后的日子里帮助我们解决了平时的绝大部分交通以及部分日常用餐问题,这令我们不胜感激。

这里的生活多姿多彩而富有韵味,风景优美且空气清新,学术氛围浓厚又不乏乐趣,研究问题谨慎却又活动丰富,我们都在这里受益良多。感谢启明学院给我们提供的宝贵机会以及在罗拉学长学姐们对我们的无私帮助,谢谢!

个人篇

文|张中洋

在本次暑研中,我、王晓纤、彭哲坤、张秀珍这四位由csc资助的同学选择了11日的班机出行,并提前在密苏里科技大学附近预定了4间单人公寓。到达罗拉城最初的几日,由于13个小时的时差原因,我们在白天的精神状态一直不算很好。在此期间,我们去沃尔玛采购了各自的生活必需品以及公共的卫生用品以及必要的厨具。另外魏鹏宇学长由于即将要去苹果公司工作,遂将他自己的绝大部分厨具和一部分生活用品无偿赠与了我们几个同学,这令我们十分感动。这里的学长学姐们在生活和学习的方方面面都给予了我们莫大的帮助,从带我们品尝罗拉的各色美食、游玩附近风景,到为我们详细讲解论文、回答略显幼稚的问题,这些点点滴滴都是我们值得珍藏的回忆。

我们的住所Miner Inn

这个远离都市喧嚣的宁静小城可谓是做学术理想之处,而EMC Lab则更是这里的学术圣地。进门右转,长长的走廊两侧墙上挂满了前辈们的论文,一纸一文、一词一句都是前人留下的足迹,值得我们不懈追寻。环顾四周,更是能够感受到这里浓厚的学术氛围。学生、教授,无论是哪位都在专心致志的做着自己手头的工作;或软或硬,但都深深投入其中。每天晚上12点出门时,望着停车场依旧停着的整整齐齐的汽车,我好像渐渐能够理解这里为何能够成为全美EMC行业之领军了。

罗拉的环境优美,气候宜人。这里的天似乎总是很低,低到让人想伸手去采摘天边懒洋洋地飘着的云;这里的空气也似乎总是那么清新,净到每晚都能看到高挂的满天星河。这里的湖水甚为清澈,时而有垂钓者傍湖而渔,鸟击水而鸣。落日十分更是十分动人,被落霞渲染的五光十色的云朵配上波光粼粼的湖面或是曲折蜿蜒的公路,再佐以一望无际的草地带来的开阔视野,可谓是蔚为壮观。

日落赏湖景

Lab同样也有着丰富的活动。足球、篮球、乒乓球、保龄球等轮番登场,学习工作之余的运动着实令人倍感舒畅。在这里的第一场球赛是在“真草”上进行的,这无疑也是一次久违的体验。虽然由于平日久坐之故,时至后半场队员们大多体力槽告急,之后也过了几天才养好身上“像是被毒打了一顿”的酸爽,整场比赛给人的感觉还是相当富有青春活力而令人激动的。

足球比赛进行中

学长学姐们还在上周末带我们去了一次“大城市”圣路易斯,在那里我们既品尝了美味的西餐和地道的川菜,又参观了当地极具特色的博物馆、逛了精致的衣妆百货满满的大商城。整个旅程是相当惬意而愉快的。

圣路易斯的聚餐

学习研究方面,负责指导我的张岭学长给出了两个题目,一个是用机器学习方法解决一个三维电路板的电源相关调参问题,另一个是自行设计算法取样以更加有效的测量电路板上的放射源分布。当前已经在第二个问题上取得了阶段性的进展,希望后续能够进一步优化算法,得到更加优秀的结果。

文|彭哲坤

初到罗拉,第一周忙前忙后置办好住所、学校报到和基金委报到,跟着学长学姐们一起在罗拉各种游历,感受着美国的生活。我和其他三个同学居住在密苏里科技大学附近的租房里,但是实验室里大学比较远,所以每天都需要有热心的学长学姐们接送我们。学长学姐们都非常热情,不仅天天接送我们,还帮助我们去熟悉在美国的生活。在他们的帮助下,我们的日常学习生活已经步入正轨。

接着就是在实验室的学习生活了,实验室比较偏,但是里面人还是比较多的,在走廊上贴满了EMC实验室发表的各种paper,实验室里也布满了各种工具器件。我加入的是一个关于静电释放测量的项目工程,需要测量产生电磁噪声的静电枪撞击触摸屏的情况产生的电流。目前我主要做的就是尽可能将整个测试过程自动化处理。示波器可以通过远程连接进行控制,我这一周的主要工作就是熟悉操作以及利用示波器remote control command来尽可能自动化控制。静电枪的自动化则需要利用GPIB进行控制,这一部分是我接下来的工作重心。

除此之外,我还需要对测量出来的数据进行处理,将整个数据波形进行切割,取出其中的worst event,将相应的peak, charge等数据进行计算处理,同时将整个过程衔接起来,便于接下来的大量数据处理。波形的效果取决于测量时的各种因素,下图中的就是存在着极大的噪声的电流。

图1 波形导出

第一周还是比较清闲的,小帕教授非常有活力,其他的学长学姐们也很努力,我要紧跟他们的步伐。接下来的工作比较重,主要是要学习GPIB的使用以及大量数据的测试,任重而道远。

文|张秀珍

抵达圣路易斯已经是晚上12点了,非常感谢lab的学长们能在这么晚过来把我们接到住所,从圣路易斯到罗拉有着近两个小时的车程,舟车劳顿之后我们都感到十分的疲倦,到了住所之后就马上洗漱睡觉了。

第二天学姐带我们去IA办理报到手续,办理完了之后就去了沃尔玛购置了必需用品。因为我们同行四个人都不是很会做饭,所以在一开始几天内,我们都跟着lab的学长学姐们一起去罗拉的餐馆吃饭,这边餐馆也有挺多风味的,味道也还不错,不过点菜全凭运气,不过这边很有趣的一点就是在每个中餐馆吃饭的时候,结束的时候都会给小饼干,里面都有运势小纸条。昨天我们购置了电饭锅和一些食物,包括蔬菜、肉类和水果,准备一边学一边做菜吃,还有这么长的时间,总能把菜做好的。

抵达这边后,因为要倒时差,一开始的几天还是比较痛苦的,我们在第二天打扫完住所的厨房之后,各自回床躺着,结果四个人都睡了一两个小时才醒,已经错过了晚饭的时间。在适应了几天之后,身体慢慢适应过来了,有时候还是要靠咖啡才能缓过来。lab的学长学姐们学习工作都十分认真,晚上基本上都是12点才回家。不过他们的课外运动也十分丰富,周末一起踢足球,工作日的时候找时间去打篮球和打保龄球。踢足球的时候天气特别好,足球场附近还有一个小湖,有人在那边钓鱼,感觉十分的惬意。昨晚我们一起去看了电影,这边电影院的椅子是电动的,可以躺下来看电影,可以说是十分的人性化了。

足球场附近的小湖

学长们在准备踢球

关于即将要动手的科研任务来说,因为我的导师前不久才到美国,他的科研方向和我的专业方向不一致,所以还不是特别的了解,在见面之后,导师就他的每一个研究方向给了一篇论文,让我仔细看了之后选择自己最感兴趣的。而这方面我已经完成了,由于导师这一周又去华盛顿去出差了,所以下一次见面只能等到下周了。

文|王晓纤

经过漫长的旅途,我们终于在当地时间12日凌晨抵达圣路易斯。lab的学长们专门驱车送我们返回在罗拉的住处,真心感谢学长学姐们在繁忙的学业研究中还抽出时间在各个方面帮助我们。虽然我们需要适应新环境,包括倒时差和习惯饮食等,但在学长学姐们的关照下,一周伊始,我就有了较好的状态。

这是我第一次来美国,几乎每天都有新的发现,也体验了不同风味的乐趣。最大的差异还是在饮食上,高热量的食物,过甜或过咸的重口味让我感到不适。罗拉有几家中餐馆,熟悉的菜肴不仅果腹,更是让我回味华科食堂的方便和美味。在影院看了'Ant & Wasp', 影片是没有任何字幕的,在演员语速极快的部分,我还是真真切切地感受到了自己听力的不足。在一天晚饭后,我们在lab附近的湖边散步,恰巧碰上了落日,金色的余晖和波光粼粼的湖面互相交织,粉紫色的晚霞和宝蓝色的夜幕层叠晕染着,快门都捕捉不住这瞬息万变的美丽。在学习之余,lab的体育活动很丰富,有足球、篮球、乒乓球和保龄球等。在打保龄球时我跃跃欲试,却在开始几局屡屡碰壁,好在最后也进过9+1的球,算是不留遗憾啦。

这周在lab的工作方面,我研读了'A High Frequency Equivalent Circuit and Parmeter Extraction Procedure for Common Mode Choke in the EMI Filter' 和 'High Frequency Model of the Coupled Inductors Used in EMI Filters' 这两篇论文,主要讲的是共模电感的等效电路。在纯宇的指导下,我研读这两篇论文之后,写了一份PPT介绍共模电感的等效电路模型及其改进方法。

文|李姜帅

这周主要是在罗拉安定了下,并且接手了远卓学姐安排的项目,研究过程中遇到了很多曲折,但是相信自己在下个星期能够得到理想的结果和conclusion。下面是一个简单的图鉴,记录着本周吾走过之路,行过之事。

飞跃千山万海来到梦之国度——美国

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参加lab的学长们主办的足球赛

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罗拉的如画美景

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一起在罗拉的电影院看电影

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工作的地方,在学习BSS盲信号源分离的数学方法和探测方法

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用two probes代替sources,另外two probes代替detected ports

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初步测量结果,接下来要用MATLAB进行分离

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在项目之余,在学姐的带领下,帮思科公司测量板子的性能

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文|马富为

为期三个月的实习缓缓拉开序幕,这是一段新的经历,新的开始。特别感谢亲爱的母校华中科技大学为本科生们提供宝贵的海外实习机会,感谢启明学院刘老师的帮助与支持!

初来乍到,实验室带我的学长就开始把活儿交给我让我干活了。这是一个关于系统层次的电磁兼容的项目。拖拉机内部电磁环境远比汽车复杂,各种传感器的电线捆绑在一起形成“cable harness”,通过元件层次的电磁兼容测试标准,并不能保证通过系统层次的测试标准。所以我们需要先建模来衡量“harness”的电磁干扰强度。我们希望通过便于测量的共模电流的幅值,来预测“harness”的辐射强度。

将复杂的很多根电线简化成两根,一根负载端短路,一根负载端开路。核心是通过测得的共模电流|ICM|计算出等效的源端电压|Vss|、|Vso|以及源端等效阻抗Zss和Zso。

建立传输线方程如下

推导过程如下

下周目标:利用ADS进行仿真,验证推导的结果是否正确。先对较为简单的两根传输线的情况进行验证,之后再对更为复杂的情况进行仿真。

文|彭年

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罗拉小镇的早晨

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罗拉的云

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自己做的早饭和午饭

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足球比赛

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体验打保龄球

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罗拉的电影院

第一周,由于导师的研究方向主要是建模和算法优化以及市场分析,导他给我的主要任务是研究相关的论文。为确定适合我这三个月的实习project,导师共给我安排了5篇论文以供研究。

看论文的笔记

将论文中的公式进行推导,对不懂的概念查阅相关资料,把看论文的结果以及自己的想法,遇到的问题反馈给导师。下周将进一步讨论论文中的问题,并开始实习的课题。

文|徐扬

­­­几经辗转,一切安好,顺利到了Rolla。我们在校外租的清水房,家具什么的都没有,来了后多亏学长的帮助,花了两天把这个临时的家打理的像模像样了。住处离lab很远,3.5公里,但都是公路,在这边的公路上行走很不安全,所以平时都是学长、学姐接送,真的很感谢他们的不辞劳苦的帮助!

刚开始几天倒时差,一到下午就头晕晕的,很难受,花了好几天才勉强适应过来。倒时差的日子里效率很低,主要是熟悉一下lab的情况,适应一下这边的生活。平时大多时候自己做饭,再做便当带到lab里去。前期主要是看给的项目相关的文档,熟悉一下,看看项目主要目的、流程、相关背景知识等等。我参与的项目是关于摩擦起电的,在起始阶段做基础测试,对相关数据的范围大小有个感官上的感觉;由于有部分器材返厂配置了,所以需要人为手动控制变量,这也意味着很多数据重复性、可靠性很低。第一阶段是找出有价值的、值得后期进行研究的变量,前几天都在忙于实验的set-up。总共做了三次测试,第一次是熟悉下相关仪器的使用,以及基础流程;在第二次测试之前,写了整体流程的plan,以及把每个注意事项等等写了下来。可惜后两次测试都比较失败,原因在于实验的set-up没有做好,导致实验的误差很大,所以很多时间都用在了实验的set-up上了,经过几次改进,整个set-up才满足了前期实验的要求。

文|杨光

这是开始实习的第一周,也是我人生转折点的开始。两个月前就开始激动的我们在踏上美国国土的第一刻就像辣椒遇到滚烫的热油一般沸腾了,一切都是新的景象,飞机场的冷气很足,周围的人都是高大壮,嘈杂声中少了武汉话的热烈,多了些托福听力中的常见对话情景。当我看到周围除了我们小队以外都是陌生人机场指示牌只有英语时突然一瞬间我紧紧抱住周围的队友,因为我知道,这三个月我们只有我们了,我们必须团结必须相依为命。It’s a good beginning!

半夜到圣路易斯机场的我们由于时差的颠倒有着与黑夜中其他黄毛白肤的人既不相符的精神头,夜晚的圣路易斯机场人很少,零星的几辆大大的巴士(shuttle)穿梭着接送回家的游子,在交涉后学长睿杰率先找到我们,带我们去坐车。一路上欢声笑语,团结,相亲相爱这一我对lab的第一印象始于邓涵学长深夜接机的一路热情介绍。由于美国的租房空家具和水电全无的布置,我们被分别安排在翘磊学长家和远卓学姐过渡一晚,那是我的第一晚住宿,床很软很大,美国的浴室都有浴缸,房间很温馨。真正躺下时已经3点了,伴着一片静谧陷在床中酣睡过去。

短睡4小时后我们被孙泽学长带去IA(international affair)去办理到校注册手续,校园都是横纵交错的大马路这为去哪里都开车的美国人提供了便利,IA办公楼很古,两层高大陈旧的门吱的一声推开后清香扑鼻而来,这似乎是美国公共场所的特征。尽管也不知道香味源于何处,但是的确有着让人镇静的效果。接待我们的是Gene,一个白人中年女性,气质教养下不乏对我们这些远道而来的孩子们的关怀,突然的英语环境让我有些措手不及,好在因为以前有过留学生工作的经历让我暂且还能应付得过来。伴着一声 “ welcome to Rolla, welcome to MST”, 我们在密苏里科技大学EMC实验室实习的工作正式开始了。

实验室是一个有些日式风格的一层大房子,坐落在高速公路路边与学校有着一段大约5分钟的车程,推门进去接待我们的是实验室的秘书,Lorrie, 我们完成了所有实验室手续后,学长孙泽继续带领我们简单参观了实验室的各个房间,规则有序是我对实验室的第二印象。冷气依旧是开的很足,面孔各异,融洽和谐。

第三天才是正式开始工作的一天,我被分给了少辉学长,是一个爱笑的北方大汉,还在我们没有见面时已经把我要看的paper和学习网站发到了邮箱中,他细心为我讲解了每一个的用法和我即将要开始的工作,尽管目前还只是初出茅庐阶段,但细致入微的指导已经让我见识到了这个世界第一电磁兼容实验室的真正厉害所在。

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