1、“英雄无用武之地英雄无用武之地”理论与实践脱节理论与实践脱节“书到用时方恨少书到用时方恨少”理论知识没有理论知识没有“掌握掌握”电磁场理论电磁场理论微波网络微波网络天线原理天线原理射频电子电路射频电子电路电子线路、高频、物理电子线路、高频、物理高数、矩阵论、线性代数、矢量分析、复变函数高数、矩阵论、线性代数、矢量分析、复变函数“学以致用学以致用”理论和工程的理论和工程的“桥梁桥梁”没有建立，没有建立，缺乏动手的能力和模仿的机会；缺乏动手的能力和模仿的机会；学校只讲理论，公司只讲产品；学校只讲理论，公司只讲产品；理论知识的应用产生产品的过程往往被忽略；理论知识的应用产生产品的过程往往被忽略；学习
2、、模仿、思考、实践学习、模仿、思考、实践相对的，理论研究发展、数值算法分析中的创相对的，理论研究发展、数值算法分析中的创新过程比较引起注意；大家也比较新过程比较引起注意；大家也比较“会会”文章的发文章的发展创新；展创新；缺乏创新缺乏创新基础扎实，合理猜想，大胆实践，谨慎操作！基础扎实，合理猜想，大胆实践，谨慎操作！ 早期的波导、场论早期的波导、场论 现代微波工程的分布电路分析现代微波工程的分布电路分析 当今大多数微波工程师从事平面结构元件和集成当今大多数微波工程师从事平面结构元件和集成电路设计，无需直接求助于电磁场分析；电路设计，无需直接求助于电磁场分析； 当今微波工程师的基本工具是微波当今微
3、波工程师的基本工具是微波CAD软件和网软件和网络分析仪；络分析仪； 微波工程仍然离不开电磁学，学生仍将从揭示事微波工程仍然离不开电磁学，学生仍将从揭示事务的本质中受益，但是把重点改变到微波电路分务的本质中受益，但是把重点改变到微波电路分析和设计上来这一点是不容置疑的。析和设计上来这一点是不容置疑的。 David M.Pozar微波工程微波工程 在一门有成效的微波工程课程中，应有两项重在一门有成效的微波工程课程中，应有两项重要内容：使用计算机辅助设计（要内容：使用计算机辅助设计（CAD）模拟软件和）模拟软件和微波实验训练。微波实验训练。 David M.Pozar微波工程微波工程 Ansoft：
4、HFSS, Designer, ePhysics,- CST Microwave Office IE3D ADS (Advanced Design System) FEKO QFDTD -滤波器制造滤波器制造有限元分析波导结构软件有限元分析波导结构软件大功率功放功率测试大功率功放功率测试集总元件器件集总元件器件http:/ Ansoft公司的软件产品，是通过高性能的设计和仿真评公司的软件产品，是通过高性能的设计和仿真评估电子产品及系统来帮助我们的客户提升竞争优势。估电子产品及系统来帮助我们的客户提升竞争优势。高频产品：高频产品：Ansoft Designer：全新的射频、微波及无线通信领域，电
5、：全新的射频、微波及无线通信领域，电磁场、电路及系统仿真的综合解决方案。磁场、电路及系统仿真的综合解决方案。HFSS：三维高频电磁场分析软件。：三维高频电磁场分析软件。Nexxim：下一代频域和时域仿真器。：下一代频域和时域仿真器。信号完整性产品：信号完整性产品：Q3D Extractor：电磁参数自动提取工具。：电磁参数自动提取工具。DesignSI：扩展：扩展Ansoft Designer设计平台在高性能信号完设计平台在高性能信号完整性的应用软件。整性的应用软件。SIwave：高速：高速PCB和高密度和高密度IC封装信号完整性和功率传输封装信号完整性和功率传输全波高密度分析工具。全波高密度
6、分析工具。TPA：全自动三维封装信号完整性分析软件。：全自动三维封装信号完整性分析软件。机电产品：机电产品：Maxwell2D：精确的二维电磁场分析，温度场，有限元分析：精确的二维电磁场分析，温度场，有限元分析软件。软件。Maxwell3D：高精度电磁场，温度场，有限元分析软件。：高精度电磁场，温度场，有限元分析软件。SIMPLORER：包含电路，机电系统，控制算法在内的多工：包含电路，机电系统，控制算法在内的多工程领域系统仿真软件。程领域系统仿真软件。RMxprt：旋转电机设计专家。：旋转电机设计专家。PExprt：开关电源设计软件。：开关电源设计软件。选项：选项：AnsoftLinks：接
7、口软件，可直接导入：接口软件，可直接导入/出设计数据。出设计数据。Full-wave Spice：超宽带：超宽带SPICE模型发生器。模型发生器。ePhysics：电磁应用中热和应力作用分析（中文网站错误）：电磁应用中热和应力作用分析（中文网站错误）Optimetrics：参数化，敏感性及优化智能引擎。：参数化，敏感性及优化智能引擎。CSTMicrowave StudioWelcome to CST MICROWAVE STUDIO the specialist tool for the fast accurate simulation of high frequency problems.
8、Main Features1.Broadband calculation of S-parameter and antenna problems.2.Calculation of 3D eigenmodes.3.Modal Analysis: Improved S-parameter solver for extremely high resonant structures, based on 3D eigenmode calculation.4.Frequency domain solver with adaptive sampling.5.Powerful macro language (
9、VBA), OLE automation server.6.Fast, accurate and memory efficient Finite Integration Method (FI-Method) with Perfect Boundary Approximation (PBA).7.Expert system based automatic mesh generation with 3D adaptive mesh refinement.8.Fully parametric 3D ACIS based solid and curve modeling.9.Import and Ex
10、port of SAT, Step, CATIA, Pro/E, IGES or STL 3D CAD data.10.Import and Export of DXF 2D CAD data.11.Import GDSII and Gerber 2D CAD data.12.Import of voxel data models (Human Model Data).13.AR-Filter analysis for resonant structures.14.Farfield (2D, 3D, gain, angular beam width and more) and radar cr
11、oss section (RCS) calculation.15.Efficient build-in optimizer. (Powell and Quasi-Newton type, advanced multilevel interpolation schemes)16.Parameter Sweeps.17.Network Parameter Extraction.18.Spice Model Extraction Welcome to Microwave Office, a powerful design and analysis tool for automating the hi
12、gh frequency design process. Unique to Microwave Office is its fully integrated solution, which allows you to take designs from concept to production without ever leaving the Microwave Office design environment. You use Microwave Offices intuitive graphical interface to design circuits composed of s
13、chematics and electromagnetic (EM) structures from an extensive electrical model database, and then generate layout representations of these designs. You can perform simulations using one of Microwave Offices simulation engines - a linear simulator, an advanced harmonic balance or Volterra-series no
14、nlinear simulator, or a 3D-planar EM simulator (EMSight) - and display the output in a wide variety of graphical forms based on your analysis needs. You can then tune or optimize the designs and your changes are automatically and immediately reflected in the layout. At the core of Microwave Offices
15、technology is its advanced object-oriented approach. The Microwave Office software is compact, fast, reliable, and easily enhanced with new technology as it becomes available. 综合，还是优化综合，还是优化 传统的滤波器设计，采用网络综合的方法。传统的滤波器设计，采用网络综合的方法。 所谓网络综合，在微波工程实用上指的是预先所谓网络综合，在微波工程实用上指的是预先规定元器件特性而用网络去实现的一个过程。规定元器件特性而用网
16、络去实现的一个过程。 它大致包括三个步骤：它大致包括三个步骤：（1 1）提出目标，即理想响应；）提出目标，即理想响应；（2 2）选用可能的函数去逼近理想响应；）选用可能的函数去逼近理想响应；（3 3）设法实现具有逼近函数特性的网络。）设法实现具有逼近函数特性的网络。 由于采用的逼近函数不同，一般有由于采用的逼近函数不同，一般有ButterworthButterworth综合、综合、ChebyshevChebyshev综合、椭圆函数综合综合、椭圆函数综合等滤波器设计方法。等滤波器设计方法。 无论计算能力多么巨大，仿真软件如何优秀，单无论计算能力多么巨大，仿真软件如何优秀，单纯地依赖优化的方法仍然
17、有其固有的局限性。纯地依赖优化的方法仍然有其固有的局限性。 优化的方法需要确定优化的变量和代价函数，通优化的方法需要确定优化的变量和代价函数，通常代价函数可以采用实际响应和理想响应的差距，而常代价函数可以采用实际响应和理想响应的差距，而优化变量的确定就复杂得多，实际中常常是已确定网优化变量的确定就复杂得多，实际中常常是已确定网络的拓扑，优化元件值；或者已确定基本的结构优化络的拓扑，优化元件值；或者已确定基本的结构优化物理尺寸等等。也就是说，无法凭空优化，而如何得物理尺寸等等。也就是说，无法凭空优化，而如何得到优化前预先确定的部分呢？到优化前预先确定的部分呢？ 优化的代价可以分为两个部分：一是优
18、化算法优化的代价可以分为两个部分：一是优化算法的代价；二是每次叠代计算代价函数的代价。采用的代价；二是每次叠代计算代价函数的代价。采用全波电磁仿真软件虽然可以得到实际模型的响应，全波电磁仿真软件虽然可以得到实际模型的响应，进而得到代价函数，但该过程常常是费时费力的。进而得到代价函数，但该过程常常是费时费力的。优化过程中需要做全波仿真的次数越多，全波仿真优化过程中需要做全波仿真的次数越多，全波仿真的复杂度越大，设计工程的时间和复杂度就会越大的复杂度越大，设计工程的时间和复杂度就会越大。 即使假定可以优化得到最优解（在预先确定部分，即使假定可以优化得到最优解（在预先确定部分，比如拓扑结构的基础上）
19、，如何保证其最优解满足设计比如拓扑结构的基础上），如何保证其最优解满足设计指标呢？指标呢？ 首先，采用综合的方法得到原理电路和网络拓扑，首先，采用综合的方法得到原理电路和网络拓扑，可以保证设计的可成功性；并且，根据原理电路得到的可以保证设计的可成功性；并且，根据原理电路得到的实际滤波器结构可以明确优化的变量和合理的初值（减实际滤波器结构可以明确优化的变量和合理的初值（减少了优化次数）；继而，采用优化的方法可以修正实际少了优化次数）；继而，采用优化的方法可以修正实际结构响应函数与综合函数的差距，完成滤波器设计。结构响应函数与综合函数的差距，完成滤波器设计。 在整个设计过程中，全波电磁仿真是结构优化的基在整个设计过程中，全波电磁仿真是结构优化的基础，础，AnsoftAnsoft软件等优秀的电磁全波仿真计算为我们提供软件等优秀的电磁全波仿真计算为我们提供了很好的选择。了很好的选择。研究生课程应该如何考核？研究生课程应该如何考核？和本科，甚至高中等考试有何区别？和本科，甚至高中等考试有何区别？督促、考察、筛选督促、考察、筛选
