發(fā)布時(shí)間：2021-10-24 05:03

　　天線課程理論抽象、數(shù)學(xué)計(jì)算復(fù)雜,文章將OBE理念引入該課程教學(xué),采用了線上和線下相結(jié)合的項(xiàng)目化教學(xué)方式。通過(guò)引入HFSS電磁仿真軟件,較詳細(xì)地介紹了天線課程項(xiàng)目化教學(xué)的項(xiàng)目分析、方案制定、電路設(shè)計(jì)、仿真調(diào)試、加工測(cè)試和產(chǎn)品評(píng)價(jià)等各個(gè)環(huán)節(jié)。 

【文章來(lái)源】：實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2020,37(10)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

天線課程O(píng)BE教學(xué)執(zhí)行流程

在學(xué)生掌握基本天線理論知識(shí)后，即可開(kāi)展射頻通信天線項(xiàng)目教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容包括項(xiàng)目調(diào)研、設(shè)計(jì)指標(biāo)和方案制定、仿真調(diào)試、匹配器設(shè)計(jì)、實(shí)物制作和實(shí)物測(cè)試。天線課程采用線上和線下教學(xué)模式（見(jiàn)圖2）。在線上，課前由教師在線布置工程項(xiàng)目任務(wù)書(shū)，學(xué)生根據(jù)該任務(wù)書(shū)查閱文獻(xiàn)資料，進(jìn)行課前預(yù)習(xí)。在線下，教師要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行詳細(xì)分析，組織學(xué)生推進(jìn)項(xiàng)目實(shí)施。在課后，教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行在線輔導(dǎo)和項(xiàng)目答疑，學(xué)生提交項(xiàng)目報(bào)告。通過(guò)仿真和測(cè)試實(shí)驗(yàn)使學(xué)生加深對(duì)射頻和天線相關(guān)概念和理論的理解，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和科研能力。例如，在微帶圓極化天線項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，要求學(xué)生用理論知識(shí)和天線基本原理指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)調(diào)試、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，即分析頻率偏移和端口不匹配的原因、調(diào)整天線結(jié)構(gòu)和尺寸、記錄并保存重要調(diào)試數(shù)據(jù)等，還要研究參數(shù)化掃描天線關(guān)鍵尺寸對(duì)阻抗匹配、軸比帶寬和輻射性能的影響。其中包括：選取合適的天線基板材料；在覆銅板上腐蝕、焊接鍍膜；進(jìn)行遠(yuǎn)場(chǎng)輻射特性測(cè)試；撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告和答辯PPT等。

再以單元圓極化陣列天線為例。系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)和3D增益方向圖如圖3所示，天線系統(tǒng)由8個(gè)完全相同的陣列天線和饋電網(wǎng)絡(luò)組成。采用同軸線底饋方式，把兩組4單元陣列的間距D作為參數(shù)進(jìn)行仿真優(yōu)化。初始D取28 mm，仿真優(yōu)化范圍為20～40 mm，間隔4 mm。仿真結(jié)果表明，盡管所有頻點(diǎn)反射系數(shù)都在規(guī)定范圍即–10 d B以下，但間距D為28 mm和32 mm的陣列天線諧振頻率分別為5.85 GHz和5.76 GHz，反射系數(shù)最小，離設(shè)計(jì)要求的5.8 GHz最接近。在考核方面，要從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、執(zhí)行、分析及數(shù)據(jù)解釋四個(gè)方面對(duì)學(xué)生項(xiàng)目完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。其中A級(jí)（90～100分）為非常好，要求實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案正確，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�；在�?shí)驗(yàn)執(zhí)行過(guò)程中，要能熟練掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)備的選擇、使用和執(zhí)行程序，能取得正確、有現(xiàn)實(shí)意義的實(shí)驗(yàn)結(jié)果；在實(shí)驗(yàn)分析過(guò)程中，要能理解所用的運(yùn)算及分析工具，且對(duì)所有的計(jì)算都能進(jìn)行正確的執(zhí)行和記錄；在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)解釋過(guò)程中，要能理解并正確分析所有重要的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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