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魏兴昌

来源:academic 发布时间:2019-12-12 作者: 阅读数:681次

73-魏兴昌.jpg         魏兴昌博士、教授、博士生导师                  weixc@zju.edu.cn

导师简介和所承担的企业项目研究及专硕培养内容介绍

1.导师所承担的企业课题解决了该行业项目的哪些关键科技问题,并已经具有的成果及其应用情况

本团队紧密结合工业界应用,长期致力于射频分析和设计方面的研究,主持完成20多项国家和企业界项目。本团队主持的公司项目都是面向公司实际产品:主持上海华为终端部门项目(器件辐射源建模技术项目,2016-2017),分别采用近场扫描技术研究内部噪声对移动终端天线的影响( 1),并开发相应软件,华为公司评价该项目测试效率高,测试引入误差小,。。。,项目交付质量优秀;主持上海华为互连部项目(天线受扰分析技术合作项目,2016-2017),利用近场扫描技术分析其产品中天线近场热点 2);主持深圳华为整机部项目(封装EMI屏蔽性能评估,2016-2016),利用近场扫描评估海思SiP封装的屏蔽效能( 3),等等。

主持上海华为“PCB板级共模噪声滤波器设计技术(2015-2016年)”项目,指导专业硕士生解决企业未来5G产品中出现的共模噪声干扰问题。项目成果通过华为互连TMG专家组的验收并获得好评,同时该成果具有理论创新性,参与项目的专硕生以第一作者发表IEEE Transaction长文一篇,并获得全国工程专业学位研究生教育指导委员会颁发的第四届"工程硕士实习实践优秀成果获得者"

主持上海华为的“近场测试能力提升与Driver建模项目”和“SIP近场探头技术合作项目”,帮助华为公司建设、提升其终端产品的检测平台,其中,所设计的磁场传感器与同尺寸的API商业传感器相比,探测增益提高20 dB,解决了微弱信号探测难的问题。该设计已被华为华为公司采纳,并且已经投板。参与项目的专硕生获得“浙江大学专业学位研究生优秀实践成果奖”。

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图 1. 时钟模块对在板天线的干扰研究。(a) 时钟模块及受扰天线,(b) 研发的等效源重构软件。偶极子等效源仿真的天线干扰功率和测试功率对比:(c) 920MHz IFA天线,(d) 1.5GHz IFA天线,(e) 1.53GHz Patch天线。

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图 2. 某机顶盒WiFi天线的近场热点研究。(a) 机顶盒WiFi天线,(b) 仿真和测试的|S11|(c) 测试的|Hx|(d) 测试的|Hy|(e) 仿真的|Hx|(f) 仿真的|Hy|。频率为2.644GHz,扫描面距离天线5mm                                            

2.导师基于该行业项目的后续研发计划和对专硕培养的科技及研发环境支撑介绍

自动驾驶、移动智慧物联网、5G通信、人工智能等,使得已知和未知的高速电子设备全方位渗透入军事、生产与生活。相关电路工作频率不断刷新,其高次谐波已达数百GHz,导致元器件尺寸与电磁波长相比拟,成为意想不到的“天线”。 1所示,高速电路的电磁干扰问题已日益普遍并愈发严重。为保证人体安全,同时保障设备的正常工作,WTO各成员国的电子产品EMI标准(IECFCC系列等)越来越高,这已成为羁绊我国电子产品进入并占领国际市场的掣肘。为使产品达标,快速、准确的电磁干扰仿真和诊断成为业界迫切需要解决的关键科技问题。

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图 1.高速电路中的各种电磁干扰问题

基于前期与华为公司建立的良好合作关系,本项目将继续深入研究电磁干扰及其抑制方法,为其现有产品提供电磁干扰抑制的技术支持,并在此基础之上研发新型的电磁干扰测试和抑制方法。本项目也为相关电子行业培训工程师。

本课题组拥有德国LANGER EMV-Technic公司的FLS 106 扫描仪、3米法电磁兼容暗室、67GHz R&S矢量网络分析仪、安捷伦MXA N9020A频谱仪等,同时具有各种并行电磁场仿真软件,为专业硕士研究生的培养提供了有力的实验保证。

通过多年和企业界的合作,本课题组在电磁干扰分析和抑制方面积累了大量的实际经验,本项目基于之前项目成果进一步深入研究企业的实际产品问题,为专业硕士研究生的培养提供了有力的理论保证。

3.针对2020级项目制专硕研究生培养的研发内容考虑和预计在一年半左右能取得的相关成果以及该成果的意义

目前与上海华为公司商谈长期合作协议,五年内预计华为公司每年投入150万,拟将2020级项目制专硕研究生培养纳入该协议下。

所研发成果将直接服务于华为现有和未来的移动终端产品,在其检测平台建设、电磁干扰分析、电磁干扰防护等方面提供技术和理论支持:

n  设计多分量电磁传感器,解决目前单分量电磁传感器测试时间长、更换传感器时机械误差大的问题;

n  开发具有自主知识产权的近场电磁诊断扫描平台;

n  研发高速、高密电路的电磁干扰分析方法与抑制结构;

n  申请专利3项。

4.简单介绍对2020级项目制专硕研究生的初拟学位论文题目和主要内容,(学位论文课题应来源于企业,或有明确的生产技术背景和应用价值,以企业应用导向型项目研究为支撑。论文所涉及的课题要有一定的技术难度和工作量)

初拟学位论文题目1:电磁干扰的诊断和整改研究

主要内容:本课题的内容主要包括两个部分:现有产品的电磁干扰定位和整改、新型电磁干扰测试和抑制方法。学生将与华为工程师一起工作,共同进行技术攻关。

1)、现有产品的电磁干扰定位和整改

工程师一般依靠自己的工程经验,能够在电路板设计前期就避开一些常见的干扰问题。但随着产品复杂度的提高,仍然会有一些干扰问题出现在产品最后的验收阶段。这类问题往往十分紧迫,需要在保证产品性能的前提下尽快提出电磁干扰定位和整改的方案。另一方面,因为产品性能的提升,很多指标都发生了改变。比如工作频率上升,数据传输速率提高,这些情况使得很多上一代产品中工作良好的干扰抑制方案,在新一代产品中无法正常工作。这些都需要提高干扰抑制结构的性能。

2)、新型的电磁干扰测试和抑制方法

基于现有产品的整改,提炼行业中通用的电磁干扰抑制的难题,比如器件间的间距变小,干扰问题会变得更复杂;空间余量减小,解决方案将受到更多约束。需要紧跟国际电磁兼容研究前沿,研究新理论和新材料在抑制电磁干扰中的应用,重点关注近场扫描诊断技术、利用近场扫描进行封装隔离和封装屏蔽设计等。

 

初拟学位论文题目2:智能终端系统的电磁仿真与建模

主要内容:本课题的内容主要包括两个部分:现有产品的电磁仿真和分析、新型电磁仿真方法的研究。学生将与华为工程师一起工作,共同进行技术攻关。

1)、现有产品的电磁仿真和分析

针对现有产品的典型电磁兼容问题,利用商业软件(HFSSADSCST等)对其建模,分析其中电磁干扰源、干扰途径、受扰体,进行电磁干扰量化分析。

2)、新型电磁仿真方法的研究

研发新的电磁仿真方法,弥补现有商业软件在处理精细、复杂结构时,仿真效率低或者仿真精度差的问题,特别是结构复杂的手机等智能终端的多尺度建模问题。

 

5.对合作研发及导师团队构思或需求简介并简单介绍初拟专硕培养的企业导师

目前与上海华为公司商谈建立长期合作协议,将建立2-3名教师的团队,优势互补,共同承担华为公司的合作项目。

企业导师:

虞学犬,华为技术有限公司主任工程师。2001年硕士毕业于中科院合肥智能所;2001.072007.11,中兴通讯公司南京研究所 EDA 设计部;2007.11至今,华为技术有限公司(上海研发中心)高速、高频互连技术部,主任工程师,高做级专家。在工作期间,结合华为产品工程应用经验及成果,已发表10多篇IEEE Paper,并成功申请多项华为专利。

虞主任具有17年的电路板级和芯片级的电磁干扰分析及整改技术研发经验,从事过交换机产品、企业网小盒式产品、无线宏站/小站产品、终端产品等华为产品的电磁兼容设计,积累了丰富的设计经验。擅长于电路板级的电磁干扰、信号和电源完整性的协同设计及仿真分析。目前是华为公司的资深技术专家,研发团队负责人。主持华为公司高速、高频互连技术部的电磁兼容能力建设和长期技术规划,支撑公司重点产品的电磁兼容设计,包括产品干扰(数模干扰、射频干扰等)、华为产品的电磁兼容标准认证等,同时对产品关键电磁兼容需求进行校企合作研发。