人才需求井噴的節點,高校創新型微波教學實驗室建設卻面臨高成本難題
隨著物聯網、5G等技術的迅猛發展及應用推廣,我國社會經濟建設各領域對創新型微波技術專業人才的需求呈爆發式增加趨勢。
為滿足創新型微波技術人才需求,眾多開設有電子與信息工程類專業的高校都需要配置數套或數十套的微波教學實驗裝置和射頻微波儀器,建設或升級射頻微波教學實驗室,以實現微波技術及應用教學實驗的開展。
由于通用射頻微波儀器設備較為昂貴,大部分院校建設射頻微波實驗室面臨巨大的成本壓力。
6101WB微波教學實驗箱內“含”豐富的微波單元電路和測試單元模塊
為解決高校建設射頻微波實驗室的高成本難題,中電科儀器儀表有限公司發揮微波測量領域的技術優勢,推出6101WB——一款有內“含”的微波綜合技術教學實驗箱,為助力國家高等教育事業發展和創新性微波技術人才培養提供支撐。
6101WB微波教學實驗箱內含有常見的射頻微波教學實驗電路模塊,以及依托實驗電路實現的微波信號源功能模塊、微波頻譜分析儀功能模塊和微波網絡傳輸參數測試功能模塊。
內含10MHz-3GHz頻段內的常見微波單元電路,為實驗提供被測件。
內含10MHz-3GHz的信號源功能模塊,可產生連續波掃頻信號,以及AM、FM和脈沖調制信號。
內含10MHz-3GHz的頻譜分析儀功能模塊,可對信號參數進行頻域測試和頻譜分析。
內含10MHz-3GHz的網絡傳輸參數測試功能模塊,可開展常用微波電路網絡傳輸參數的測試實驗。
36101WB微波教學實驗箱功能特點及實驗案例
6101WB微波教學實驗箱具有很高的集成度,利用其自身內含的功能模塊和單元電路模塊,通過簡單地連接,即可方便地開展常見微波電路實驗以及信號頻譜分析、非線性失真、相位噪聲、調制解調等測試教學實驗,不僅使用極為方便,且有效解決了實驗箱中實驗測試接口接插件(易損件)的現場快速維修問題,解決了用戶的后顧之憂。
下面以混頻器參數測試實驗為例,介紹6101WB微波教學實驗箱的應用。
混頻器是一種實現頻譜線性搬移的電路,廣泛運用于各種電子設備中。本實驗對混頻器的變頻損耗、LO-RF隔離度和LO-IF隔離度進行測試。
完成上述參數測試實驗,通常需要配備一臺頻譜儀加兩臺信號源或一臺四端口矢網。使用6101WB微波教學實驗箱,用其內含的信號源功能模塊、頻譜儀功能模塊、實驗電路中包含的混頻器和本振電路就可以實現對混頻器變頻損耗、端口隔離度等參數的測試。
圖1 混頻器實驗示意圖
如圖1所示,變頻損耗測試時用內置信號源輸出信號作為射頻(RF),使用內置頻譜儀測試中頻(IF)信號的幅度。用射頻信號的幅度(dBm)減去中頻信號的幅度(dBm)即可得到混頻器的變頻損耗參數。
LO-RF隔離度測試時用內置信號源作為本振(LO),使用內置頻譜儀測試射頻端本振泄露的幅度,用內置信號源的幅度(dBm)減去射頻端本振泄露的幅度(dBm)可得LO-RF隔離度(dB)。LO-IF隔離度的測試非常類似,這里不做贅述。
圖2 其他電路模塊實驗示意圖
總結
使用6101WB教學實驗箱,占用較少的資源即可方便地開展多達數十項的放大器、濾波器、變頻器件、功分器、混合環等常用微波電路教學實驗,以及信號分析和微波測量技術等教學實驗,能大大降低實驗室建設成本,解決微波教學實驗室建設的難題。
中電儀器長期關注高校實踐教學發展,致力于服務高校實施卓越工程師教育培養計劃和教學實驗室建設,提供面向《電磁場與電磁波》、《微波技術》、《天線》、《現代射頻微波測量技術》等課程的教學實驗整體解決方案,使學生在實驗過程中得到貼近工程實際的操作體驗,在工程意識、實踐操作能力和工程應用能力方面得到提升。(作者:楊永軍)