工程碩士學(xué)位論文開題報(bào)告怎么寫？（附范文）

課題名稱  基于近場的手機(jī)天線測試與sar測試  

 

一、立論依據(jù)

課題來源、選題依據(jù)和背景情況、課題研究目的、工程應(yīng)用價值

 隨著手機(jī)等移動通信終端設(shè)備的越來越普及，手機(jī)用戶對移動通信設(shè)備工作時產(chǎn)生的電磁輻射對人體健康的影響也越來越重視。通過多年的研究與實(shí)踐，人們發(fā)現(xiàn)手機(jī)通信對人體的最直接影響就是：會造成人體局部組織的溫度升高，國際上專門定義了一個物理名詞sar（中文翻譯為比吸收率）來表征手機(jī)輻射對人體健康的影響。目前，為了降低手機(jī)輻射對人體的影響，美國、歐盟、中國等許多國家都制定了相應(yīng)的sar標(biāo)準(zhǔn)與測試方法。作為一家手機(jī)制造企業(yè)，為了讓自己的產(chǎn)品能順利進(jìn)入上述國家的市場，減少手機(jī)輻射對人體造成的影響，提高自身產(chǎn)品的品質(zhì)，自然需要在研發(fā)或生產(chǎn)階段進(jìn)行sar測試與監(jiān)控，保證公司生產(chǎn)的sar值符合國家、國際標(biāo)準(zhǔn)。但是，按照國際標(biāo)準(zhǔn)組織定義的sar測試方法與設(shè)備要求，sar測試時間太長（完整測試每臺手機(jī)的sar值需要近4個小時）、設(shè)備太貴（每套sar測試設(shè)備需要100百多萬美元），根本不適合應(yīng)用于大批量生產(chǎn)手機(jī)的生產(chǎn)制造企業(yè)，特別是一直缺少資金的中國的廣大手機(jī)制造企業(yè)。因此，尋找一種既能快速完成測試，又較少的費(fèi)用投入，適用于生產(chǎn)線大量生產(chǎn)的，無需非常精確的相對sar測試方法是廣大手機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的一直以來渴求的。本課題將根據(jù)手機(jī)天線輻射原理，研究根據(jù)ieee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測試出來的手機(jī)sar值、在天線3d暗室中測試出來的遠(yuǎn)場的trp值以及手機(jī)在生產(chǎn)線天線測試臺中測試出來的近場的tx值，三者數(shù)據(jù)之間的關(guān)系與相關(guān)性，建立一個大概的數(shù)學(xué)模型，然后再根據(jù)這個數(shù)學(xué)模型，根據(jù)用儀器測試出來的手機(jī)近場tx值，大概的估算出手機(jī)的sar值；然后再用相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識，保證用這種方法測試出來的sar值有一定的準(zhǔn)確性與一致性。用此方法，手機(jī)制造企業(yè)無需大量的資金與設(shè)備投入，只需在現(xiàn)有的手機(jī)生產(chǎn)測試工序的天線測試工位中，加入sar測試項(xiàng)就能完成sar測試與監(jiān)控，因此既方便省時間、又簡單省成本，是一種比較合理、符合當(dāng)下國內(nèi)手機(jī)制造企業(yè)實(shí)際情況的sar測試方法。但由于測試手機(jī)的sar值、trp值、tx值時，手機(jī)天線的工作狀態(tài)不一樣，天線工作時所處的環(huán)境也不一樣，從理論上講三者數(shù)據(jù)之間也沒有必然的聯(lián)系，更沒有一一對應(yīng)的關(guān)系，因此用此種方法測試出來的sar值只是個大概的預(yù)估值，不是該臺手機(jī)的真正sar值。不過由于影響手機(jī)sar值的一些關(guān)鍵因素如天線型號、天線位置、手機(jī)結(jié)構(gòu)件、手機(jī)屏幕、pcb形狀與尺寸等在手機(jī)研發(fā)階段就已經(jīng)確定下來后，因此每款手機(jī)sar值在手機(jī)的研發(fā)階段，我們就可將其詳細(xì)的精確的測出，這樣就不會影響大批量生產(chǎn)時由于測sar導(dǎo)致影響生產(chǎn)效率。但由于每臺手機(jī)上的配件有一定的差異性，另外不同批次的配件之間也有差異性，有時這種差異性還很大，因此會造成同一型號的不同手機(jī)之間的sar值不太一樣。因此，在手機(jī)量產(chǎn)階段對手機(jī)天線的sar進(jìn)行快速的、不是非常精確的測試與監(jiān)控，防止某一批次的手機(jī)天線sar值突然出現(xiàn)大幅度的變化與超標(biāo)，在手機(jī)生產(chǎn)線的測試工位中加入sar測試與監(jiān)控非常有必要性。

 

二、文獻(xiàn)綜述

國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展動態(tài)

隨著移動通信產(chǎn)品在人們?nèi)粘Ｉ钪性絹碓搅餍信c普及，人們對移動通信終端工作時產(chǎn)生的輻射對人體的影響也越來越重視。目前，國際上有很多專家學(xué)者投入到此領(lǐng)域中，進(jìn)行研究、分析。由于目前根據(jù)ctia組織定義的sar測試方法與標(biāo)準(zhǔn)，其自身的測試誤差較大，達(dá)到20%左右，因此其改進(jìn)的余地有很多。另外，在移動通信終端產(chǎn)品在大批量生產(chǎn)階段，完成快速、準(zhǔn)確的sar測試，國內(nèi)外有很多專家、學(xué)者對快速sar測試進(jìn)行研究與實(shí)驗(yàn)，目前大體形成三種方法：

第一種方案:根據(jù)ctia組織定義的標(biāo)準(zhǔn)，簡化sar測試設(shè)備，將sar測試所有的模擬人體組織液放在一個小得密封的暗室，組織液上放一個移動終端天線。測試時，將移動通信終端放到天線上方。然后用傳動器測試人體組織液溫度的變化，從而計(jì)算出移動通信終端的sar值。用此方法雖然比ctia規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，測試時間要短很多，但是在大批量生產(chǎn)時，相對投入設(shè)備較貴，測試時間也較長，不是非常經(jīng)濟(jì)。

第二種方案:測量移動通信終端產(chǎn)品在自由空間的條件下與在正常通話位置的條件下，移動通信產(chǎn)品天線的trp值，假設(shè)兩種條件下測試出來的trp差值全部被人體所吸收，然后在根據(jù)這個差值，根據(jù)一定的數(shù)學(xué)公式與計(jì)算方法，演算處移動通信終端的大體sar值。根據(jù)學(xué)者的400臺手機(jī)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，用此方法計(jì)算出來的手機(jī)sar值與真實(shí)sar值之間大約有10-15%之間的誤差。用此方法快速估算手機(jī)sar值相對投入設(shè)備較少，有一定的可行性。

第三種方案是按照本論文所寫的sar快速計(jì)算方法。先在量產(chǎn)手機(jī)中，代表性的抽出10臺手機(jī)，先在生產(chǎn)線中測試出其近場天線的tx值，然后用ctia標(biāo)準(zhǔn)測試其sar值。然后，計(jì)算tx值與sar值之間的線性關(guān)系，假如其線性關(guān)系大于60%，就認(rèn)為其tx值與sar值之間有較強(qiáng)相關(guān)性，然后再根據(jù)近場天線測試出來的sar值大體估算出其sar值。此方法雖然精度不是非常高，但是方法簡單，投入設(shè)備較少，測試時間也很短，但又能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行大批量的sar值變動趨勢的監(jiān)控，因此很適合生產(chǎn)線大批量測試。

 

三、研究內(nèi)容

1．主要研究內(nèi)容及擬關(guān)鍵技術(shù)

1）手機(jī)的天線形狀對手機(jī)sar值的影響

2）手機(jī)近場天線的發(fā)射功率值與手機(jī)遠(yuǎn)場的trp值，及手機(jī)的sar之間的相關(guān)性

3）手機(jī)的其他部件與結(jié)構(gòu)件對手機(jī)天線sar值的影響。

4)  手機(jī)天線測試系統(tǒng)的開發(fā)與建立

2．?dāng)M采取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)施方案及可行性分析

本方案首先先用ads工具仿真研究影響手機(jī)天線sar值的關(guān)鍵因素與部件，然后根據(jù)手機(jī)的形狀與類型，選擇合適的手機(jī)天線類型與布局，盡量降低手機(jī)的sar值。定完手機(jī)初步天線類型與布局后，根據(jù)ctia的標(biāo)準(zhǔn)測試手機(jī)的sar值，以及選擇手機(jī)最大sar值的那個通信信道與通信位置；然后再在手機(jī)生產(chǎn)線中，選擇sar值最高的那個信道，進(jìn)行手機(jī)天線近場tx測試。定好手機(jī)的最大sar值的通信信道后，在生產(chǎn)線天線測試工位上生產(chǎn)測試500臺手機(jī)，然后根據(jù)此500臺手機(jī)的tx值分布，根據(jù)高中低選擇10臺手機(jī)。由于tx值的測試要求較高，因此要求測試tx的天線測試臺的精度要求也較高，至少測試值在3個西格瑪以內(nèi)。選擇處10臺手機(jī)后，送到實(shí)驗(yàn)室，根據(jù)ctia標(biāo)準(zhǔn)測試其sar值，然后對比此十臺手機(jī)的sar值與在天線測試臺上測試出來的tx值之間的線性關(guān)系與相關(guān)性，計(jì)算出兩者之際的關(guān)系isar；然后再在此10臺手機(jī)中，選出一臺最接近isar值的一臺手機(jī)作為sar測試金機(jī)，最后根據(jù)此金機(jī)作為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出該型號手機(jī)的最大sar值，所有超過此sar值的手機(jī)都作為sar fail的手機(jī)打下，從而實(shí)現(xiàn)對手機(jī)sar值的監(jiān)控與測試。最后將估算出來的手機(jī)sar送到實(shí)驗(yàn)室，根據(jù)ctia標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試，計(jì)算出其真正sar值。比較估算出來的sar值與實(shí)際sar值之際的誤差，再用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法，確認(rèn)此方法是否有效以及精確度。

3．預(yù)期目標(biāo)

1）保證手機(jī)量產(chǎn)階段，手機(jī)天線sar值批量超標(biāo)時，能發(fā)現(xiàn)并監(jiān)控改進(jìn)

2）保證在正常量產(chǎn)階段中的手機(jī)，有3%以上的sar值超標(biāo)手機(jī)被發(fā)現(xiàn)

3）實(shí)現(xiàn)在手機(jī)進(jìn)行天線測試時，完成手機(jī)天線的sar測試

 

四、研究基礎(chǔ)

1．所需工程技術(shù)、研究條件

1）需要3d暗室與手機(jī)天線測試儀器 一套

2)  需要手機(jī)sar測試系統(tǒng)  一套

3)  需要手機(jī)天線測試系統(tǒng)  一套

2．所需經(jīng)費(fèi)，包含經(jīng)費(fèi)來源、開支預(yù)算（工程設(shè)備、材料須填寫名稱、規(guī)格、數(shù)量）

1)  手機(jī)天線trp測試與3d暗室 一套   費(fèi)用大約100萬人民幣

2）手機(jī)sar測試系統(tǒng) 一套  費(fèi)用大約50萬美元

3） 手機(jī)近場天線測試系統(tǒng)一套 費(fèi)用大約30萬人民幣

上述設(shè)備與系統(tǒng)，公司目前已有采購，無需另外在投入與購買。

 

基于近場的手機(jī)天線測試與sar測試

 

一  概述

隨著手機(jī)等移動通信終端設(shè)備的越來越普及，手機(jī)用戶對移動通信設(shè)備工作時產(chǎn)生的電磁輻射對人體健康的影響也越來越重視。通過多年的研究與實(shí)踐，人們發(fā)現(xiàn)手機(jī)通信對人體的最直接影響就是：會造成人體局部組織的溫度升高，國際上專門定義了一個物理名詞sar（中文翻譯為比吸收率）來表征手機(jī)輻射對人體健康的影響。目前，為了降低手機(jī)輻射對人體的影響，美國、歐盟、中國等許多國家都制定了相應(yīng)的sar標(biāo)準(zhǔn)與測試方法。作為一家手機(jī)制造企業(yè)，為了讓自己的產(chǎn)品能順利進(jìn)入上述國家的市場，減少手機(jī)輻射對人體造成的影響，提高自身產(chǎn)品的品質(zhì)，自然需要在研發(fā)或生產(chǎn)階段進(jìn)行sar測試與監(jiān)控，保證公司生產(chǎn)的sar值符合國家、國際標(biāo)準(zhǔn)。但是，按照國際標(biāo)準(zhǔn)組織定義的sar測試方法與設(shè)備要求，sar測試時間太長（完整測試每臺手機(jī)的sar值需要近4個小時）、設(shè)備太貴（每套sar測試設(shè)備需要100百多萬美元），根本不適合應(yīng)用于大批量生產(chǎn)手機(jī)的生產(chǎn)制造企業(yè)，特別是一直缺少資金的中國的廣大手機(jī)制造企業(yè)。因此，尋找一種既能快速完成測試，又較少的費(fèi)用投入，適用于生產(chǎn)線大量生產(chǎn)的，無需非常精確的相對sar測試方法是廣大手機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的一直以來渴求的。本課題將根據(jù)手機(jī)天線輻射原理，研究根據(jù)ieee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測試出來的手機(jī)sar值、在天線3d暗室中測試出來的遠(yuǎn)場的trp值以及手機(jī)在生產(chǎn)線天線測試臺中測試出來的近場的tx值，三者數(shù)據(jù)之間的關(guān)系與相關(guān)性，建立一個大概的數(shù)學(xué)模型，然后再根據(jù)這個數(shù)學(xué)模型，根據(jù)用儀器測試出來的手機(jī)近場tx值，大概的估算出手機(jī)的sar值；然后再用相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識，保證用這種方法測試出來的sar值有一定的準(zhǔn)確性與一致性。用此方法，手機(jī)制造企業(yè)無需大量的資金與設(shè)備投入，只需在現(xiàn)有的手機(jī)生產(chǎn)測試工序的天線測試工位中，加入sar測試項(xiàng)就能完成sar測試與監(jiān)控，因此既方便省時間、又簡單省成本，是一種比較合理、符合當(dāng)下國內(nèi)手機(jī)制造企業(yè)實(shí)際情況的sar測試方法。但由于測試手機(jī)的sar值、trp值、tx值時，手機(jī)天線的工作狀態(tài)不一樣，天線工作時所處的環(huán)境也不一樣，從理論上講三者數(shù)據(jù)之間也沒有必然的聯(lián)系，更沒有一一對應(yīng)的關(guān)系，因此用此種方法測試出來的sar值只是個大概的預(yù)估值，不是該臺手機(jī)的真正sar值。不過由于影響手機(jī)sar值的一些關(guān)鍵因素如天線型號、天線位置、手機(jī)結(jié)構(gòu)件、手機(jī)屏幕、pcb形狀與尺寸等在手機(jī)研發(fā)階段就已經(jīng)確定下來后，因此每款手機(jī)sar值在手機(jī)的研發(fā)階段，我們就可將其詳細(xì)的精確的測出，這樣就不會影響大批量生產(chǎn)時由于測sar導(dǎo)致影響生產(chǎn)效率。但由于每臺手機(jī)上的配件有一定的差異性，另外不同批次的配件之間也有差異性，有時這種差異性還很大，因此會造成同一型號的不同手機(jī)之間的sar值不太一樣。因此，在手機(jī)量產(chǎn)階段對手機(jī)天線的sar進(jìn)行快速的、不是非常精確的測試與監(jiān)控，防止某一批次的手機(jī)天線sar值突然出現(xiàn)大幅度的變化與超標(biāo)，在手機(jī)生產(chǎn)線的測試工位中加入sar測試與監(jiān)控非常有必要性。

隨著移動通信產(chǎn)品在人們?nèi)粘Ｉ钪性絹碓搅餍信c普及，人們對移動通信終端工作時產(chǎn)生的輻射對人體的影響也越來越重視。目前，國際上有很多專家學(xué)者投入到此領(lǐng)域中，進(jìn)行研究、分析。由于目前根據(jù)ctia組織定義的sar測試方法與標(biāo)準(zhǔn)，其自身的測試誤差較大，達(dá)到20%左右，因此其改進(jìn)的余地有很多。另外，在移動通信終端產(chǎn)品在大批量生產(chǎn)階段，完成快速、準(zhǔn)確的sar測試，國內(nèi)外有很多專家、學(xué)者對快速sar測試進(jìn)行研究與實(shí)驗(yàn)，目前大體形成三種方法：

第一種方案:根據(jù)ctia組織定義的標(biāo)準(zhǔn)，簡化sar測試設(shè)備，將sar測試所有的模擬人體組織液放在一個小得密封的暗室，組織液上放一個移動終端天線。測試時，將移動通信終端放到天線上方。然后用傳動器測試人體組織液溫度的變化，從而計(jì)算出移動通信終端的sar值。用此方法雖然比ctia規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，測試時間要短很多，但是在大批量生產(chǎn)時，相對投入設(shè)備較貴，測試時間也較長，不是非常經(jīng)濟(jì)。

第二種方案:測量移動通信終端產(chǎn)品在自由空間的條件下與在正常通話位置的條件下，移動通信產(chǎn)品天線的trp值，假設(shè)兩種條件下測試出來的trp差值全部被人體所吸收，然后在根據(jù)這個差值，根據(jù)一定的數(shù)學(xué)公式與計(jì)算方法，演算處移動通信終端的大體sar值。根據(jù)學(xué)者的400臺手機(jī)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，用此方法計(jì)算出來的手機(jī)sar值與真實(shí)sar值之間大約有10-15%之間的誤差。用此方法快速估算手機(jī)sar值相對投入設(shè)備較少，有一定的可行性。

第三種方案是按照本論文所寫的sar快速計(jì)算方法。先在量產(chǎn)手機(jī)中，代表性的抽出10臺手機(jī)，先在生產(chǎn)線中測試出其近場天線的tx值，然后用ctia標(biāo)準(zhǔn)測試其sar值。然后，計(jì)算tx值與sar值之間的線性關(guān)系，假如其線性關(guān)系大于60%，就認(rèn)為其tx值與sar值之間有較強(qiáng)相關(guān)性，然后再根據(jù)近場天線測試出來的sar值大體估算出其sar值。此方法雖然精度不是非常高，但是方法簡單，投入設(shè)備較少，測試時間也很短，又能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行大批量的sar值變動趨勢的監(jiān)控，因此很適合生產(chǎn)線大批量測試。

 

二  手機(jī)天線介紹與生產(chǎn)近場測試系統(tǒng)

   

1.1 手機(jī)的天線類型與性能指標(biāo)

 

1.1.1 手機(jī)的天線類型

 

1.1.2 手機(jī)的天線性能指標(biāo)

 

1.2 手機(jī)天線的無源測試與有源測試

 

1.2.1 手機(jī)天線的無源測試

 

1.2.2 手機(jī)天線的有源測試

 

1.3 手機(jī)天線生產(chǎn)線近場測試系統(tǒng)介紹

 

1.3.1 手機(jī)天線近場測試系統(tǒng)的儀器介紹

 

1.3.2 手機(jī)天線近場測試系統(tǒng)的總線介紹

           

1.3.3 手機(jī)天線測試測試系統(tǒng)的軟件開發(fā)

 

1.4 手機(jī)天線生產(chǎn)線近場測試項(xiàng)目與原理

 

1.4.1 移動通信協(xié)議與關(guān)鍵技術(shù)

 

1.4.2 根據(jù)通信協(xié)議設(shè)定的測試項(xiàng)目與指標(biāo)

 

三  手機(jī)天線的sar測試與流程介紹

    

1.1  手機(jī)天線sar測試介紹與測試原理

 

1.2  手機(jī)天線sar測試方法與流程介紹

     

1.3  影響手機(jī)天線sar值的一些原因與控制方法

      

四  如何在手機(jī)生產(chǎn)線天線測試系統(tǒng)中加入sar測試

    

1.1  在天線測試工位加入sar測試項(xiàng)目的理論依據(jù)

 

1.2  在天線測試工位加入sar測試流程與監(jiān)控方法

     

1.3  在sar測試結(jié)果與數(shù)據(jù)對比、總結(jié)

      

五  總結(jié)與結(jié)論

      

 

同濟(jì)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文選題報(bào)告評分表

評審項(xiàng)目 權(quán)重 評 分 標(biāo) 準(zhǔn) 得分

(百分制)

一、選題依據(jù)

（a） 30% 80-100分 直接來源于生產(chǎn)實(shí)際或具有明確具體的工程背景，研究內(nèi)容有較好的實(shí)際應(yīng)用價值

60-80分 一定程度上來源于生產(chǎn)實(shí)際或具有一定的工程背景，研究內(nèi)容有一定的實(shí)際應(yīng)用價值

60分以下 脫離生產(chǎn)實(shí)際，無實(shí)際應(yīng)用價值

二、理論基礎(chǔ)和專門知識

（b） 20% 80-100分 較好的掌握本專業(yè)的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)的專門知識

60-80分 基本掌握基礎(chǔ)理論和專門知識

60分以下 未能掌握基礎(chǔ)理論和專門知識

三、選題難度及先進(jìn)性

（c） 30% 80-100分 研究課題具有較高的技術(shù)難度、先進(jìn)性和工作量，充分體現(xiàn)出綜合運(yùn)用科學(xué)理論、技術(shù)、方法和手段解決工程實(shí)際問題的能力

60-80分 研究課題具有一定的技術(shù)難度、先進(jìn)性和工作量

60分以下 研究課題不符合本領(lǐng)域的發(fā)展方向，先進(jìn)性不明顯，難度不大

四、文字表達(dá)

（d） 10% 80-100分 條理清晰，分析嚴(yán)謹(jǐn)，文筆流暢

60-80分 條理較好，層次分明，文筆較流暢

60分以下 寫作能力較差

五、口頭報(bào)告

（e） 10% 80-100分 思路清晰、邏輯性強(qiáng)、表述清楚

60-80分 基本概念清晰、層次分明、表述較清楚

60分以下 表述較差

總分 總分=0.3a+0.2b+0.3c+0.1d+0.1e

備注：評審專家只對五項(xiàng)指標(biāo)每一項(xiàng)的最后一欄內(nèi)打分（百分制），并計(jì)算總分。

評審小組組成：

組成 姓名 職稱 單位 簽字

導(dǎo)師

成員