微波技术课程实践任务分配表.doc

微波技术课程实验实践任务分配表姓名： 班级： 联系方式：说明1. 每人都应选至少1题。鼓励1人多题，也可以1题多选。1人多题不设上限，单独选同一题目者一般不应超过5人。2. 星级别表示问题的分值，跟难易程度、课程需求有关。代表10040分，代表250分。如果以下题目均不感兴趣，可以自己拟定题目（34题），经教师同意后即可实施。注意虽然各题原始星级不同，但所有问题出色完成后都可获得实验实践成绩的满分。3. 采取网上自由自愿报名形式，先报先定。对先报名者有积分奖励，对不报名者进行抽签分组。4. 实践任务相关报告原则都应通过网站提交，成绩考核与成果及网站相关栏目建设、网评情况挂钩。5. 其它相关事宜可随时咨询教师、教辅。序号任务任务分类（关键字）原始星级承担人1球、柱的RCS及其涂覆计算学习、专家培养2低RCS的柱面计算选型学习、专家培养3双T、魔T的仿真优化学习，专家培养4金属球与金属支架之间的耦合效果研究学习，专家培养5HFSS学习资料大全和实例设计学习、专家培养6CST学习资料大全和实例设计学习、专家培养7FEKO学习资料大全和实例设计学习、专家培养8ADS学习资料大全和实例设计学习、专家培养9Microwave Office学习资料大全和实例设计学习、专家培养10IE3D学习资料大全和实例设计学习、专家培养11XFDTD学习资料大全和实例设计学习、专家培养12EMPIRE学习资料大全和实例设计学习、专家培养13微波专业词汇中英文对照手册和微波百科学习、信息收集14国外强校研究生留学信息介绍读研、信息收集15国内外微波文献相关杂志、期刊、论文介绍学习，信息收集16国内/外著名实验室、课题组、教师专家信息介绍读研或工作、信息收集17微波技术学习和相关教材、书籍介绍学习、信息收集18国外相关名企介绍就业、信息收集19国内相关名企介绍就业、信息收集20如何利用微波创业创业、信息收集21微波百科、趣闻及实用小工具软件的搜集整理分类说明知识、信息收集22软件模拟行波、驻波、行驻波的产生和传输特点知识、软件设计23软件模拟波导场结构和传输知识、软件设计24软件模拟史密斯圆图动态展示知识、软件设计25工程常用传输线、相关接头的标准尺寸整理和分类知识、信息收集26微波辐射对人体的影响知识、信息收集27传输线上特性曲线随位置的变化的图形绘制、动态演示（电压、电阻、电抗等）知识、软件设计28单支节、双支节匹配过程的动态演示知识、软件设计29传输线中相速和群速的动态关系模拟知识、软件设计30阻抗圆图到归一化阻抗复平面的变换及动态演示知识、软件设计31计算机动态图解传输线例题和习题解题过程知识、软件设计32电磁和微波产品介绍知识、产品介绍33微波网站运营管理措施知识、信息收集34自选题（一定要和电磁场及微波相关）待评估任务简介任务一：球、柱的RCS及其涂覆计算任务分类（关键字）：学习、专家培养分值：任务描述：通过FEKO等电磁计算软件对一定大小金属球、柱的RCS（雷达散射截面）进行仿真计算，并在其表面涂覆不同厚度、不同损耗的介质材料进行计算比较，得到所涂覆介质材料对球RCS的影响，及其RCS随频率的变化，进而可以分析更复杂结构。任务二：低RCS的柱面计算选型任务分类（关键字）：学习、专家培养分值：任务描述：通过FEKO等电磁计算软件对不同截面的金属柱面进行RCS（雷达散射截面）计算，并不断优化选型，最终得到后向RCS比较低的金属柱面结构。学习优势：电磁工程实验室设计紧缩场支架的时候是采用FEKO进行仿真设计的，因而能够为大家提供实际项目的锻炼机会，并且可以及时的回答大家在学习过程中可能遇到的一些问题任务三：双T、魔T的仿真优化任务分类（关键字）：学习、专家培养分值：任务描述：通过HFSS等电磁计算软件对一定尺寸的双T、魔T进行仿真计算，并利用微波技术教材中提到的圆柱，圆锥，介质片等方法仿真优化使魔T的四个端口达到匹配状态，展示内部场结构的变化，研究结构随频率的变化特征。任务四：金属球与金属支架之间的耦合效果研究任务分类（关键字）：学习、专家培养分值：任务描述：通过FEKO电磁计算软件对放置在金属支架顶部不同位置处的金属球进行仿真计算。把金属球的理论，单独仿真得到的，传统背景对消得到的，以及圆拟合得到的值四者进行分析比较，总结得到结论。任务五：HFSS学习资料大全和设计实例（快速入门学习手册相应数值方法FEM学习）。任务分类（关键字）：学习、专家培养分值：任务描述：HFSS软件广泛地应用于航空、航天、电子、半导体、计算机、通信等多个领域，帮助工程师们高效地设计各种高频结构，包括：射频和微波部件、天线和天线阵及天线罩，高速互连结构、电真空器件，研究目标特性和系统/部件的电磁兼容/电磁干扰特性，拥有很高的仿真精度和可靠性，快捷的仿真速度，易用的操作界面，稳定成熟的自适应网格剖分技术等，是高频结构设计的首选工具和行业标准。在学习并快速掌握HFSS软件的基础上，收集总结HFSS仿真的技巧、原理及方法，完成HFSS的学习手册及分享设计实例，最终上交学习手册和至少一个设计实例，设计实例尽量选课本内例子或你所熟悉的，实现成为HFSS软件应用上的专家。任务六：CST学习资料大全和设计实例（快速入门学习手册相应数值方法FIT学习）。任务分类（关键字）：学习、专家培养分值：任务描述：CST软件广泛应用于通用高频无源器件仿真，可以进行雷击Lightning、强电磁脉冲EMP、静电放电ESD、EMC/EMI、信号完整性/电源完整性SI/PI、TDR和各类天线/RCS仿真。结合其它工作室，如导入CST印制板工作室和CST电缆工作室空间三维频域幅相电流分布，可以完成系统级电磁兼容仿真；与CST设计工作室实现CST特有的纯瞬态场路同步协同仿真等。实际任务：首先，在网上搜集相关的CST学习资料等；然后，学习CST的基本使用及仿真操作，在学习CST的过程中记录并总结遇到的问题，写成一个独立的报告，并且加入自己学习过程中的心得体会，寻找解决方法；最后，在基本熟练CST使用的基础上，选择实例，独立进行仿真设计，将结果整理成报告，继续完善CST学习心得报告。实现成为CST软件应用上的专家。任务七：FEKO学习资料大全和设计实例（快速入门学习手册相应数值方法MOM+PO/UTD学习）。任务分类（关键字）：学习、专家培养分值：任务描述：FEKO软件引入了多层快速多极子方法（MLFMM）进行求解电大问题。这种方法使得精确仿真电大问题成为可能。FEKO中通过混合MoM/PO和MoM/UTD来为电大尺寸问题的精度提供保证。具有几大特点：优化功能：FEKO提供了离散点计算方法、单纯形方法、共轭梯度法、准牛顿法等多种优化方法； 快速宽频响应计算：FEKO通过自适应频率点采样和插值，提供宽频率响应的快速计算能力； 时域求解：FEKO基于频域分析，同时通过FFT提供时域响应分析能力； 并行计算：FEKO提供并行版本，支持分布式内存和共享式内存并行方式； 支持多种CAD格式的网格文件导入； 强大的建模和后处理功能；支持多种硬件和软件平台； 二次开发：FEKO提供循环和分支控制语句，能够输入自定义的函数或进行计算过程的程序化运行。在学习并快速掌握FEKO软件的基础上，收集总结FEKO仿真的技巧、原理及方法，完成FEKO的学习手册及分享设计实例，最终上交学习手册和至少一个设计实例，设计实例尽量选课本内例子或你所熟悉的，实现成为FEKO软件应用上的专家。任务八：ADS学习资料大全和设计实例（快速入门学习手册相应数值方法MOM学习）。任务分类（关键字）：学习、专家培养分值：任务描述：ADS软件包含时域电路仿真 (SPICE-like Simulation)、频域电路仿真 (Harmonic Balance、Linear Analysis)、三维电磁仿真 (EM Simulation)、通信系统仿真(Communication System Simulation)、数字信号处理仿真设计（DSP）；ADS支持射频和系统设计工程师开发所有类型的RF设计，从简单到复杂，从离散的射频/微波模块到用于通信和航天/国防的集成MMIC，是当今国内各大学和研究所使用最多的微波/射频电路和通信系统仿真软件软件。ADS还能提供与其他EDA软件，如SPICE、Mentor Graphics的ModelSim、Cadence的NC-Verilog、Mathworks的Matlab等做协仿真（Co-Simulation），加上丰富的元件应用模型Library及测量/验证仪器间的连接功能，将能增加电路与系统设计的方便性、速度与精确性。在学习并快速掌握ADS软件的基础上，收集总结ADS仿真的技巧、原理及方法，完成ADS的学习手册及分享设计实例，最终上交学习手册和至少一个设计实例，设计实例尽量选课本内例子或你所熟悉的，实现成为ADS软件应用上的专家。任务九：Microwave Office学习资料大全和设计实例（快速入门学习手册相应数值方法MOM学习）。任务分类（关键字）：学习、专家培养分值：任务描述：Microwave Office软件是AWR公司是高频电子设计自动化产品。和其他的电子产品，Microwave Office软件促进半导体集成电路业用EDA软件设计 微波和RF 电路以及GaAs 和 Si/SiGe。优势在于： 轻松使用(基于Window的平台)， 公共数据环境，应用工具，通过公开界面，完成点到点设计流程，与现在其他的EDA的解决方案相比，可使平均生产率提高百分之30到70。在学习并快速掌握Microwave Office软件的基础上，收集总结Microwave Office仿真的技巧、原理及方法，完成Microwave Office的学习手册及分享设计实例，最终上交学习手册和至少一个设计实例，设计实例尽量选课本内例子或你所熟悉的，实现成为Microwave Office软件应用上的专家。任务十：IE3D学习资料大全和设计实例（快速入门学习手册相应数值方法MOM学习）。任务分类（关键字）：学习、专家培养分值：任务描述：IE3D是一个基于矩量法（MOM）的全波分析电磁场仿真工具,可以分析和优化多层介质环境下平面和三维金属结构的电磁问题。它通过求解积分形式的Maxwell方程组，解决电磁波效应、不连续性效应、耦合效应和辐射效应问题。仿真结果包括s-、y-、z-参数，（驻波比）VWSR，RLC等效电路，电流分布，近场分布，辐射方向图，天线方向性，天线效率和RCS等。IE3D在微波/毫米波集成电路（MMIC）、RF集成电路（RFIC）、RF印制板电路、微带天线、线电线和其它形式的RF天线、HTS电路及滤波器、IC的内部连接和高速数字电路封装方面是一个非常有用的工具。在学习并快速掌握IE3D软件的基础上，收集总结IE3D仿真的技巧、原理及方法，完成IE3D的学习手册及分享设计实例，最终上交学习手册和至少一个设计实例，设计实例尽量选课本内例子或你所熟悉的，实现成为IE3D软件应用上的专家。任务十一： XFDTD学习资料大全和设计实例（快速入门学习手册相应数值方法FDTD学习）。任务分类（关键字）：学习、专家培养分值：任务描述：XFdtd 依靠其高效的理论核心算法，可靠的多 CPU 并行处理和分布式内存仿真模块，在同类产品中，无论从计算的精度还是仿真的效率上都具有独特的优势。主要应用：微波器件和导行波结构的研究；散射和雷达截面计算；电磁兼容分析；辐射天线的分析。在学习并快速掌握XFdtd软件的基础上，收集总结XFdtd仿真的技巧、原理及方法，完成XFdtd的学习手册及分享设计实例，最终上交学习手册和至少一个设计实例，设计实例尽量选课本内例子或你所熟悉的，实现成为XFdtd软件应用上的专家。 任务十二：EMPIRE学习资料大全和设计实例（快速入门学习手册相应数值方法FDTD学习）。任务分类（关键字）：学习、专家培养分值：任务描述：IMST Empire是一种基于3D的时域有限差分的方法，这种方法已经变成RF元件设计的标准。它的应用范围从分析平面结构、互联、的多端口集成到微波波导、天线、EMC问题。EMPIRE基本覆盖了RF设计3D场仿真的整个领域。根据用户的定义的频率范围，一次的仿真的运行，就可以得到散射参数、辐射参数和辐射场图。对于结构的定义，3D编辑器集成到EMPIRE软件中。AUTOCADTM是一个流行的机械画图工具，可以在EMPIRE环境中使用。监视窗口和动画可以给出电磁波的现象，并获得准确的结果。在学习并快速掌握Empire软件的基础上，收集总结Empire仿真的技巧、原理及方法，完成Empire的学习手册及分享设计实例，最终上交学习手册和至少一个设计实例，设计实例尽量选课本内例子或你所熟悉的，实现成为Empire软件应用上的专家。任务十三：微波专业词汇中英文对照手册和百科趣闻任务分类（关键字）：学习、专家培养、信息收集分值：任务描述：搜集微波及微波技术专业中，常用及必备的英语词汇和专业表达方法，总结并整理这些词汇及表达知识，整理成册形成完整的专业词汇中英文对照表。在完成该任务的基础之上进一步对先进的现有电磁、射频、微波相关英文软件使用说明、学习手册或专业文献进行翻译，提交翻译总结。进行微波百科知识收集、整理和发布。任务十四：国外强校研究生留学信息介绍搜集及整理任务分类（关键字）：读研、信息收集分值：任务描述：搜集关于电磁场及微波技术的国外先进强校信息，并对不同学校电磁场与微波技术方向研究生留学入学的要求及条件进行整理总结，形成完整的电磁场微波技术方向国外学校研究生留学手册或类似攻略。搜集的信息主要包括：学校概况简介，该校电磁微波方向排名、突出特色、研究成果介绍及综合实力说明，申请研究生留学条件，有无和北航的交流合作，申请指导等。任务十五：国内/外著名实验室、课题组、教师专家信息搜集及整理介绍任务分类（关键字）：读研或工作、信息收集分值： 任务描述：搜集国内外关于电磁及微波技术方面著名的实验室、课题组和教师的信息，以对有意去往从事电磁及微波技术方面研究的这些著名实验室、课题组继续深造或工作的同学给予帮助，需要搜集的主要信息包括：国内外著名的实验室、课题组、相关教师的详细介绍，实验室的突出优势介绍，现有成果介绍，需求介绍等。整理这些资料最总形成完整的介绍手册。任务十六：微波技术学习和相关教材、书籍介绍任务分类（关键字）：学习、信息收集分值：任务描述：对学习中有心得和体会的知识进行总结、答疑，进行经验交流。在学习电磁场及微波技术的基础上，广泛涉猎电磁场及微波技术相关的其他教材和书籍，并分析给出这些教材的优点和不足，在进行完整比较和分析之后对这些教材进行分类，整理各些教材分别在哪些方面具备特色和优势，分别强调哪部分知识，哪些适合初学者，哪些适合具备一定基础的学者等信息。任务十七：国内外微波文献相关杂志、期刊、论文介绍任务分类（关键字）：学习、信息收集分值：任务描述：搜集国内外电磁场微波技术方面比较好的可发表论文的杂志，期刊，对审稿周期，投稿方式，投稿的格式，难度等进行报告汇总介绍，对反映前沿成果的论文进行宣传介绍。任务十八：国外相关名企介绍任务分类（关键字）：就业、信息收集分值：任务描述：搜集国外电磁场微波技术方面知名企业的信息，这些公司可以是软、硬件公司，如CST公司，Agilent公司等，搜集这些公司关于招聘的要求，在网络上收集入职这些公司的信息方法，或需要进行哪些必要的训练、具备哪些必须的技能知识或特长等。整理这些信息，最后完成说明手册。任务十九：国内相关名企介绍任务分类（关键字）：就业、信息收集分值：任务描述：搜集国内电磁场微波技术方面知名企业的信息，这些企业可以是做电磁微波的电子研究所等，如中国电子科技集团公司第十四研究所（南京十四所），搜集这些公司关于电磁微波方面人才招聘的要求，在网络上收集入职这些公司的信息方法，或需要进行哪些必要的训练、具备哪些必须的技能知识或特长等。整理这些信息，最后完成说明手册。任务二十：如何利用微波创业任务分类（关键字）：创业、信息收集分值：任务描述：搜集微波创业的相关资料。在深入学习微波技术等相关课程的基础上提出关于微波技术的应用及发展前景等，结合网络上真人事迹和自己的理解，就如何利用微波技术赚钱创业谈谈自己的看法，给出可行的几种创业方案，要求具体完整，包括各个阶段的分析，可行性分析，问题分析等，。完成报告。任务二十一：微波百科、趣闻和实用小工具软件的搜集整理分类说明任务分类（关键字）：知识、信息收集分值：任务描述：搜集关于微波应用及发展方面的趣闻，可以是关于微波的科技趣闻，也可以是生活中微波的应用，特殊微波现象的解释或生活中关于微波的常识小百科等。要求积极、正面、有价值的知识。完成完整的说明介绍报告。 网上有很多电磁场和微波相关的实用计算、演示软件，进行搜集整理和分类说明。任务二十二： 软件模拟行波、驻波、行驻波的产生和传输特点任务分类（关键字）：知识、软件设计分值：任务描述：利用自己熟悉的软件，可以是VC+或其他软件设计工具，设计完成具有可视界面，高友好度且可独立使用的教学演示软件，具体功能方面要求：能分别演示行波、驻波、行驻波在传输线中的传播特点，能根据不同波源、负载、传输线阻抗关系演示各级入射波和反射波独立传播各自特点和具体合成过程及结果，可以根据自己想法再拓展一些其它功能。 任务二十三： 软件模拟波导场结构和传输任务分类（关键字）：知识、软件设计分值：任务描述：利用自己熟悉的软件，可以是VC+或其他软件设计工具，设计完成具有可视界面，高友好度且可独立使用的教学演示软件，具体功能方面要求：可以设置波导截面尺寸参数，波导模式，填充介质等，并能根据设置的参量正确演示矩形波导，圆波导，魔T等器件中电磁场的分布及变化特点，可以演示波导高次模式、内壁电流分布及时变特征，还可以根据自己想法拓展一些其它功能如同轴线中场的变化特点等。任务二十四：软件模拟史密斯圆图动态展示任务分类（关键字）：知识、软件设计分值：任务描述：利用自己熟悉的软件，可以是VC+或其他软件设计工具，设计完成具有可视界面，高友好度且可独立使用的教学演示软件，具体功能方面要求：可以完全图解、演示史密斯圆图的形成过程，根据枝节匹配特点计算并显示出可以显示传输线上不同位置的圆图变化特征，要求圆图显示内容具体详细可以形成完整的史密斯圆图，可以当作计算工具使用。，可以拓展功能，演示史密斯圆图其它实用功能，如参数展示、如调整不同支枝节匹配方式，完全可视化显示圆图过程等等。任务二十五：工程用传输线、相关接头的标准尺寸整理和分类任务分类（关键字）：知识、信息收集分值：任务描述：一些工程上常用的同轴线、矩形波导、圆形波导、微带线、带状线等传输线不同频率的尺寸，如微波技术基础附录C。总结归纳这些器件的常用标准尺寸，应用的地方，有哪些特性等。不同类型、尺寸传输线之间的连接需要转换接头，进行搜集整理和分类。对上述内容完成说明报告并上交。任务二十六：微波辐射对人体的影响任务分类（关键字）：知识、信息收集分值：任务描述：随着微波在通信、日常生活、工业中的应用越来越广泛，微波辐射对人体的影响越来越受到人们的关心和关注，搜集、整理日常生活和工作中微波辐射对人的危害的相关事例十项以上，加以必要的说明，提醒人们注意自我防护。谈谈对微波辐射对人体影响仿真、测量分析的方法。完成说明报告并上交。任务二十七：传输线上特性曲线随位置的变化的图形绘制、动态演示（电压、电阻、电抗等）任务分类（关键字）：知识、软件设计分值：任务描述：用VC+或Matlab等软件设计一个小的模拟软件，实现一个简单传输线电路中在不同电源电压、电源内阻抗、传输线特性阻抗、负载阻抗下（均可以直接输入）传输线上电压、电流、电阻阻抗随传输线位置变化的模拟。任务二十八：单支节、双支节匹配过程的动态演示任务分类（关键字）：知识、软件设计分值：任务描述：1、 单支节匹配器动态演示：参见教材微波技术基础P130 单支节匹配器匹配过程，用VC+或Matlab编一个模拟软件，实现不同传输线特性阻抗、负载阻抗下实现单支节阻抗匹配过程的模拟，并输出显示单支节匹配器参数d、l的值，可以演示线上各参数、史密斯圆图上参数动态调配的过程。2、 双直接匹配器动态演示：参见教材微波技术基础P132 双直接匹配器匹配过程，用VC+或