皇后区社区学院(QCC)以RF教育为重点,凭借一系列行业标准的测试设备和其他设备,为学生提供了丰富的实践经验。

有很多年轻人把RF工程作为职业吗?这是一个贯穿RF/微波行业的问题,而且还在持续升温。随着无线技术在我们的生活中比以往任何时候都更加根深蒂固,该行业将需要新一波专注于高频技术的工程师。但是,RF/微波行业是否足以吸引下一代工程师?学院和大学是否为工科学生进入RF领域做好了充分的准备?

皇后社区学院纽约市立大学(CUNY)七个社区学院之一。它地处纽约州纽约市皇后区贝塞,在校生人数15000名。

现在,听到“皇后社区学院”这个学校大家也许会很惊讶,因为这是一个专注于RF教育的地方。但是,就RF能力而言,皇后社区学院拥有许多大学没有的教育工具。

QCC如何推广RF工程,在很大程度上要归功于Enrique Haro,他是纽约市立大学的高级实验室技术员,也是QCC的兼职讲师。Haro本人就读于QCC,并于2014年开始在该学院工作,在攻读学士学位期间担任实验室技术员。完成学位后,Haro开始在这所学校教书。

QCC为学生提供实作实验的历史已经很长了,然而,就RF测试设备而言,以前的学校只有相当旧的低频设备。Haro的目标之一是创建一个拥有现代RF测试仪器的实验室,让学生有更好的实践经验。这就意味着引进更新更先进的设备。

这张照片摄于1965年,展示了QCC技术大楼的电气实验室

然而,就RF测试设备而言,以前的学校只有相当旧的低频设备。Haro的目标之一是用现代RF测试仪器创建一个实验室,让学生更好的实践经验。这意味着带来新的和更先进的设备。

是什么让Haro有动力升级QCC的RF实验室?他说:“我在同一所学校上过同样的课。我真希望我能把手放在频谱分析仪上,但不知道出于什么原因,我们实验室只有一台设备。老师做了示范,然后问我们是否听懂了。这是我们能做的最好的演示,但我希望我能亲手摸到那个设备。”

Haro在QCC开始教书后,他专注于将新设备带到学校。他解释道:“我开始参加会议并与来自不同公司的现场工程师交谈,因为我需要看看那里的情况。我明白我们的项目需要更新。我们的设备仅有几MHz的承载力。你只能做这么多。我们为什么不支持微波频率?因此,我们需要提高我们的课程设置,让它更接近现实世界使用的东西。”

由于Haro的努力,QCC现在拥有工业标准的微波频率测试设备。图2展示了QCC实验室的部分设备,其中包括Tektronix公司的RSA306B实时频谱分析仪和TTR503A矢量网络分析仪(VNA)。此外,还有矢量信号发生器(VSG)、任意函数发生器(AFG)和示波器--这些都来自Tektronix公司,该公司正在向QCC伸出援手。

这是一些QCC实验室的设备,目前学生可以使用

Haro说:“我们希望通过专注于动手实验室和评估,为学生在RF工程方面的职业生涯做好准备。我们为学生提供RF设备,这些设备具有行业中典型的功能。在这方面,我们用VSGs、VNAs、双通道AFGs和实时频谱分析仪建立了我们的RF实验室。“

现在配备了现代化的RF测试设备,QCC可以为学生提供有效的动手实验。Haro指出:“我们开发的实验室实验涵盖了RF基本原理,这些基本原理应用于学生们目前可以接触到的技术,同时加强了多个基本原理。只要有可能,实验室实验就会在工业、科学和医疗用(ISM)波段进行。这为学生们提供了一个现实的场景,在这个场景中,诸如干扰之类的因素在起作用。”

Haro还认为,让学生接触到商业成品组件非常重要。他说:“我们正在从一些教育模块转向使用商业成品组件进行实验室实验,让学生熟悉他们一旦成为组织的一部分就可能使用的组件。”QCC已经建立了自己的库存,其中包括来自Mini-Circuits和JFW Industries等供应商的组件。

QCC的重点是让学生接触到商业成品组件。这是该校库存中的一部分组件

Harao继续说:“我们正在从本学期的笔试评估过渡到两部分的评估。包括解决问题和计算的书面部分,以及动手评估的部分--学生可以使用现成的组件和设备来解决RF问题。”

在一个实验中,学生们会收到一份关于VNAs的实践攻略。在这里,学生必须首先建立一个简单的过滤器(Pi或T型四端网络)焊接组件到印刷电路板(PCB)本身。PCB板是内置的,因为QCC拥有来自LPKF的自有设备。

由于有了这种设备,PCBs可以在内部制造

测量完自己的滤波器后,学生必须再测量一个微型电路带通滤波器。最后,学生还要自己焊接。(不怎么好看)

虽然看起来不怎么好看,但这是学生自己焊接的组件

Haro解释说:“学生们会看到一个RF信号,它在ISM波段之一进行广播。他们需要将信号向下转换来驱动模数转换器(ADC)。学生必须选择一个混频器和一个过滤器,以帮助他们隔离感兴趣的频率。他们还需要确定本机振荡器(LO)的低或高压侧注入。然后学生们用标记打印频谱来表示RF、LO、sum和差频。

最后,感兴趣的信号经调幅调制后,必须在频域上加以表征。学生必须写出调制信号的数学表达式。然后,对学生的回答、表现和信心进行评估。”

在变频实验中,学生可以使用RSA306B频谱分析仪和SignalVu-PC软件查看混频器输出的频谱

勿庸置疑,QCC非常重视RF教育。在那里开始RF之旅的学生有机会接触到并非所有学校都有的现代测试设备。如果你正在寻找一个大学,试图帮助培养下一代RF工程师,QCC就是一个好地方。