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随着科学技术的发展,射频技术作为无线电技术中传统的教学领域,目前的教学改革方向一方面直接或通过合作办学的方式引进国外的教学经验,另一方面国内通过改变已有课程的设置,通过市场化专业设置来配置教学资源,灵活教学。射频技术涉及面广,几乎横跨模拟和数字通信技术领域,也是无线通信技术的基础。而射频技术中射频信号的抗干扰能力是射频信号应用的重要环节,评价一个系统的优劣可以通过系统的信号完整性来衡量。结合现代技术发展,在与外方合作的实际射频技术课程的教学中,实践教学加大对信号完整性讨论篇幅就是要培养学生对信号完整性概念认知,提高学生对射频基础理论学习兴趣。本文意在通过讨论信号完整性的认知过程,实现学生对整体射频技术课程体系的理解,将学生从传统的课堂教学和数学公式中解放出来,提高学生学习兴趣,为射频技术课程改革提供有益的尝试。1 信号完整性问题人们提出信号完整性是随着高速芯片技术发展而提出的,在高速的世界里,从电气性能的角度,封装和互连对于信号不再是通畅和透明的。当一个信号沿着互联线前进的每步中,都会感受到一个瞬态阻抗。任何一点户联系,不论长度和形状如何,也不论信号的上升时间如何,都是一个由信号路径和返回路径构成的传输线。在讨论信号完整性中,接地概念发生了本质的改变,被融合到了信号的路径中。当流经接地回路电感上的电流变化时,在点抗性地回路导线上会产生“地弹”电压。这是开关噪声和EMI的内部机理。讨论信号的完整性,需要以同频率是方波作为参照,建立相关模型进行分析。2 射频技术实践教学中的信号完整性教学在现有的教学过程中,往往过于偏重理论教学,而实践教学所占比重较小;仅是按照课本简单设计教学计划,将基本的、重要的概念、原理、方法在有限的课时教学中教授给学生,因而学生课程学习意义不明确。将实践性教学与启发式教学相结合。本课程平台紧密结合实际,平台分为软件仿真和硬件实践两个方面:①信号完整性硬件认知,利用已有的信号回路板,从简单到复杂,第一步:让学生从预先设计好的输入端输入不同频率的方波,观察监测点到达信号的波形,对比信号路径带来的信号的变化。从实际教学效果看让学生按照既定的要求在通用板上自己搭建不同信号回路效果更好。该部分主要是让学生了解信号回路对信号完整性的影响。第二步:地弹电压的认知,预先准备好不同布线的PCB板,接地方式各不相同。输入方波,使用多通道示波器交流档观察信号回路中的地弹电压波形。注意频率引起的地弹电压的变化同时也要注意不同测试点的地弹电压的变化。3 信号完整性软件认知随着数字系统的性能不断提升,Intel最初提出了IBIS(I/O Buffer Information Specification)的概念。目前还没有统一的模型来完成所有的PCB板级信号完整性分析。实际教学中,可选根据实际情况选取适当的软件,通过典型电路的仿真来加强认识。典型的可分为传输线仿真(主要讨论平行传输线上仿真终端阻抗对信号的影响)、串扰仿真(主要讨论共模和差模电流的对串扰的影响)、电源去耦电容作用(主要讨论去耦电容接入电路中的位置和容量大小对信号影响)、过孔对信号的影响等等。仿真主要是加深学生对信号完整性的认识,有针对性的建议引导。如要观察传输线间的串扰,可以按照如下设置:先在软件中建立耦合区域,即假定原理图中有三条传输线TL1,TL2,TL3。在同一个耦合区域中,耦合的长度为2.0inch,宽度均为4mil,相邻两条线的间距也为4mil。则按照下图1设置,对三条传输线加载相同模型,在驱动设置时,将TL1设为输出端。将TL2,TL3设为没有信号变化,则在66MHz下可仿真到如下结果。如图示2所示。图中标出了TL1接收端的信号和TL2和TL3的接收端信号位置。可以看出TL1对TL2干扰比TL3的干扰严重,这是TL1与TL2间距更小的关系。从仿真结果可以让学生对传输线间的串扰有感性认识。对于射频电路中常见的自激等内容有更深的理解。通过这种实践和仿真可以让学生能整合相关课程的知识点。4 结语通过对射频技术中信号完整性实践认知,用开放式、研究式的讨论,使学生总结归纳所学内容,用一条龙“串”起来,写出“小论文”形式的学习笔记。这些措施促进了学生的积极性和自信心的提高,帮助学生克服了畏难情绪,增强了对将来从事射频工作的兴趣和信心。以合作方式,通过对射频技术教学手段、教学方法和实验环节等多方面的不断地探索,为传统的射频技术教学跟踪新的技术发展,最终使学生能把握技术发展的方向,为提高课程的教学水平和教学质量提供有益借鉴。