不久前的浙江省“互聯網+”大學生創新創業大賽上，來自杭州電子科技大學的銘戈科技團隊取得了金獎，讓我們走進這個團隊，一起來了解他們的作品吧
作品背景與賽果
移動通信基站，負責在一定的無線電覆蓋區中，通過移動通信交換中心，與移動電話終端之間進行信息傳遞。然而，有時手機接收信號弱，基站維護人員會帶著便攜式儀器檢查基站設備。基于此應用情境，杭州電子科技大學一個學生創新創業團隊開發出“基站維護測試神器”，不僅對國外生產的擔任此功能的駐波儀有替代作用，實現國產自主化，還能大幅降低價格至1000元左右。
該基站維護測試神器，名為“便攜式矢量網絡分析儀”。它的功能是，基站發射信號弱，手機網絡卡阻，基站維護人員攜“此網絡分析儀”檢查信號發射狀況，分析出基站天線是否有松動，電纜是否沒接好等影響網絡的變量，并進行修復，從而恢復基站正常功能。
這個叫銘戈科技的杭電創新創業團隊，憑借這個“便攜式矢量網絡分析儀”，在不久前結束的第八屆浙江省國際“互聯網+”大學生創新創業大賽決賽中獲得金獎，從而獲得參加“互聯網+”大學生創新創業大賽全國總決賽的入場券。而且該項目獲頒浙江省賽7個“金鑰匙”之一，得到落地通行證，經評審可獲得5-20萬元無償創業資助。
便攜式矢量網絡分析儀
電子測量儀器一般包括數字示波儀、頻譜分析儀、信號發生器、網絡分析儀等。銘戈科技全國產自主研發的矢量網絡分析儀，主要聚焦在射頻微波電路測量。在電子學理論中，電流流過導體，導體周圍會形成磁場；交變電流通過導體，導體周圍會形成交變的電磁場，稱為電磁波。電磁波頻率高于100kHz時，電磁波可以在空氣中傳播，并經大氣層外緣的電離層反射，形成遠距離傳輸能力。具有遠距離傳輸能力的高頻電磁波被稱為射頻。微波是指頻率在300MHz-300GHz之間的電磁波。微波除了應用于5G移動通信的毫米波技術，在信息傳遞上應用廣泛。
“我們研發的射頻微波網絡測試儀，通過測試電磁波收發通路，獲取其散射參數，進而看到傳輸通道幾乎全部特性，比如信號的反射、串擾、損耗等，分析電路狀況，從而改善信號傳遞，保證收發鏈路功能正常的目的。”核心研發人員、杭電通信學院大三學生江逸寧同學說。
在杭電通信學院的科協創新實驗室，江逸寧為記者演示了這個“測試神器”。它將一巴掌大的長方形的儀表盒子的線頭，接上某射頻電路，儀表顯示屏上出現電波圖形。“如果電波圖形，和被測試電路板上已繪制好的電波圖形吻合，說明該射頻電路發射性能優良，如果出入大，說明該電路傳輸信號會有問題。”江逸寧告訴記者。
“矢量網絡分析儀的原理是，通過向被測試電路端口發射信號，分析儀測試端口入射波、反射波間的參數關系，得到被測電路的散射參數。電路結構信號有理想參數，儀器接收到的反射波和理想參數比對，如果差距偏大，說明電路有問題或者斷掉了。如果不知道電路結構是怎樣的，通過網絡分析儀測試，測出的數據，也可以幫助判斷這個電路結構是怎樣的。這些功能在射頻微波信號發射中具有廣泛應用場景。”銘戈科技的指導老師、杭電通信學院教授張福洪說。
射頻電路的網絡測試，具有廣泛應用場景。記者了解到，當前電子信息類學科競賽在高校開展廣泛。大學生智能車比賽、電子設計競賽、航模競賽等等，都要用到無線信號傳遞，比如“智能車的通信模塊”“航模比賽的遙控裝置”，就要用到射頻電路發射信號。
學校競賽氛圍
“像杭電這樣的電子信息特色高校，大學生學科競賽的60%以上都涉及到射頻電路設計，以往測試電路網絡性能，需要到實驗室排隊借用專用儀器，這些儀器動輒數十萬價格，學生需求量大，用起來非得小心翼翼，效率很受影響。”銘戈科技的另一位指導老師、杭電教務處副處長戴紹港教授表示，最近兩年，杭電專門配置了學生自己研發的便攜式矢量網絡分析儀，1000塊左右一個，直接配到社團，學生使用起來方便高效，有力促進了學校在各種電子類學科競賽中拿到好成績。
實驗室里動輒幾十萬的電子網絡測試儀，基站維護領域一般被國外壟斷、價格上萬的駐波儀……杭電學生通過自主研發推出類似功能甚至能部分替代的神器，得益于，一是該學生團隊自主設計核心電路優化了儀器電路結構，二是使用國產全自主芯片，三是用機器學習的方法提高了射頻頻率測量的準確度，基于團隊成員的快速鎖相環、數模轉換器等專利，使頻率測量的效率大為提高，同時降低了生產成本。與其相關的第一作者SCI論文有8篇，SCI論文一區top論文有一篇，并申請專利11項。
“杭電學生中搞電子競賽的實在太多，我們都是在電子競賽中深感現有市場上網絡測試儀器使用起來不便或太貴，所以想到了用自己所學研發性價比高、使用方便的網絡測試儀。我們的目標是使其成為射頻微波領域的‘萬用表’；反映射頻元件隨頻率的變化特性，要使其成為電路設計的‘指南針’；還有就是它要成為大學生們從事各種電子競賽的‘左臂右膀’。”項目主要負責人、杭電通信工程學院大三學生王來龍表示。
據了解，杭電學生研發的該儀器，已經得到中國移動、三維通信、上海東軟載波微電子等鑒定“優于市場上同價位產品”。
“同學們從實踐出發，學以致用，促進電子測試儀器的的國有化，推動測量儀器進一步發展，是一次大膽而創新的嘗試。”中國電子學會嵌入式專家委員會委員嚴義教授表示。
