電子信息工程研發(fā)部硬件工程師實(shí)習(xí)報(bào)告一、摘要2023年7月10日至2023年9月5日，我在電子信息工程研發(fā)部擔(dān)任硬件工程師實(shí)習(xí)生，負(fù)責(zé)信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)與測(cè)試。期間，主導(dǎo)完成2套低噪聲放大器模塊的調(diào)試，將輸入信號(hào)噪聲系數(shù)從8.5dB降至5.2dB，輸出信噪比提升12%；參與4次硬件原型板燒錄與驗(yàn)證，通過(guò)示波器數(shù)據(jù)比對(duì)，將系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間縮短至1.8秒，比設(shè)計(jì)指標(biāo)提前0.3秒。運(yùn)用ADS軟件進(jìn)行射頻仿真，優(yōu)化匹配網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，使模塊插入損耗控制在0.35dB以內(nèi)；通過(guò)SPICE仿真驗(yàn)證電源完整性設(shè)計(jì)，確保滿載時(shí)電壓紋波低于50μV。提煉出高頻電路調(diào)試的阻抗匹配原則，建立標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試流程，為后續(xù)項(xiàng)目快速迭代提供方法論支撐。二、實(shí)習(xí)內(nèi)容及過(guò)程1實(shí)習(xí)目的想通過(guò)實(shí)踐把學(xué)校學(xué)的模擬電子、數(shù)字電路這些課內(nèi)知識(shí)跟實(shí)際項(xiàng)目掛上鉤，看看真正做硬件研發(fā)是啥樣，尤其是射頻和高速數(shù)字電路這塊，想多接觸點(diǎn)實(shí)際操作，提升動(dòng)手能力。順便熟悉下企業(yè)里標(biāo)準(zhǔn)化的硬件開(kāi)發(fā)流程，知道從需求到板子做出來(lái)整個(gè)鏈條怎么走。2實(shí)習(xí)單位簡(jiǎn)介我去的那個(gè)部門主要搞通信產(chǎn)品的硬件研發(fā)，產(chǎn)品線涉及WiFi和藍(lán)牙終端設(shè)備，挺強(qiáng)調(diào)射頻性能和信號(hào)完整性的。團(tuán)隊(duì)不大，但氛圍挺拼，老工程師們技術(shù)都挺扎實(shí)，對(duì)EMC和ESD防護(hù)這塊特別看重。3實(shí)習(xí)內(nèi)容與過(guò)程我跟著一位師傅做項(xiàng)目，主要是負(fù)責(zé)信號(hào)調(diào)理這塊。剛開(kāi)始就是熟悉產(chǎn)品原理圖和PCB，看師傅怎么布局關(guān)鍵模塊，比如低噪聲放大器（LNA）和功率放大器（PA）。第一個(gè)任務(wù)是調(diào)試一款新的WiFi模塊的接收鏈路。8周里，前兩周主要是理論學(xué)習(xí)和環(huán)境搭建，用Keysight的頻譜儀和示波器熟悉了基本操作。后來(lái)就開(kāi)始動(dòng)手，發(fā)現(xiàn)模塊上拉到天線端的S11參數(shù)有點(diǎn)偏，回波損耗在頻段邊緣不到10dB，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的12dB。師傅讓我先用ADS軟件仿真一下匹配網(wǎng)絡(luò)，我花了兩三天把輸入端和輸出端的阻抗匹配參數(shù)重新仿真了一遍，發(fā)現(xiàn)把外部電容值從22pF改成18pF，Q值稍微提高一點(diǎn)，仿真結(jié)果能到12.5dB。拿到新物料后，我一邊用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)數(shù)據(jù)，一邊調(diào)整元件值，最后調(diào)到21pF的時(shí)候，S11參數(shù)穩(wěn)定在12.3dB，師傅說(shuō)這個(gè)結(jié)果可以拿去量產(chǎn)。這個(gè)過(guò)程中我學(xué)會(huì)了怎么結(jié)合仿真和實(shí)測(cè)來(lái)優(yōu)化射頻電路，挺有意思的。后期還參與了電源完整性（PI）的調(diào)試。有一款新設(shè)計(jì)的板子，客戶反饋滿載時(shí)3.3V電源軌有點(diǎn)毛刺，最壞的時(shí)候峰峰值到50μV。我先用泰克示波器50MHz檔探頭測(cè)，發(fā)現(xiàn)主要是負(fù)載啟動(dòng)時(shí)瞬態(tài)電流太大。后來(lái)跟師傅討論，決定在電源入口加一個(gè)10uH的磁珠串聯(lián)10nF電容，再測(cè)一次，毛刺直接降到20μV以內(nèi)，穩(wěn)定了。師傅說(shuō)這種經(jīng)驗(yàn)挺重要的，以后遇到類似問(wèn)題就知道先從源頭加濾波。除了具體項(xiàng)目，我還參與了4次硬件樣品的燒錄和測(cè)試流程，從BOM核對(duì)到首件測(cè)試報(bào)告整理，了解了量產(chǎn)前的所有環(huán)節(jié)。團(tuán)隊(duì)里做阻抗匹配和SI/PI優(yōu)化特別講究，板子走線每0.5mm都要在HyperLynx里仿一遍，我跟著做的時(shí)候也記下了不少細(xì)節(jié)。4實(shí)習(xí)成果與收獲主要成果就是那個(gè)LNA模塊調(diào)試達(dá)標(biāo)了，并且參與優(yōu)化的電源完整性方案直接用在后續(xù)量產(chǎn)板上。個(gè)人感覺(jué)最大的收獲是學(xué)會(huì)了怎么用仿真工具解決實(shí)際問(wèn)題，尤其是ADS和HyperLynx，以前光知道理論，現(xiàn)在能直接上手改參數(shù)看結(jié)果了。還有就是認(rèn)識(shí)到硬件調(diào)試很多時(shí)候是靠經(jīng)驗(yàn)積累的，比如眼見(jiàn)為實(shí)，波形怎么看異常點(diǎn)，怎么快速定位問(wèn)題根源，這些比單純看書(shū)要強(qiáng)太多?，F(xiàn)在對(duì)射頻電路的調(diào)試流程、EMC防護(hù)這些細(xì)節(jié)理解深了，知道怎么從原理圖預(yù)防問(wèn)題，而不是等問(wèn)題出現(xiàn)了再去改。5問(wèn)題與建議實(shí)習(xí)期間也發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題。比如部門里項(xiàng)目多的時(shí)候，測(cè)試資源有點(diǎn)緊張，我等小組輪到測(cè)試設(shè)備的時(shí)候，有時(shí)候要等兩天，影響了調(diào)試效率。另外，新人培訓(xùn)這塊，雖然有導(dǎo)師帶，但更多是靠師傅們抽空講，要是能有個(gè)更系統(tǒng)的培訓(xùn)手冊(cè)，或者定期組織點(diǎn)技術(shù)分享會(huì)，可能效果會(huì)更好。我建議可以建立個(gè)硬件調(diào)試案例庫(kù)，把常見(jiàn)問(wèn)題的解決方法整理出來(lái)，新來(lái)的實(shí)習(xí)生或者測(cè)試同事都能快速查閱。還有我覺(jué)得團(tuán)隊(duì)內(nèi)部可以多搞點(diǎn)交叉培訓(xùn)，比如讓做射頻的懂點(diǎn)電源，做數(shù)字的知道高速信號(hào)怎么走線，這樣協(xié)作效率能高不少。三、總結(jié)與體會(huì)1實(shí)習(xí)價(jià)值閉環(huán)這8周，從7月10日到9月5日，感覺(jué)像是把書(shū)里那些抽象的阻抗匹配、信號(hào)完整性理論，真真切切地用在了能看得見(jiàn)摸得著的板子上。剛開(kāi)始面對(duì)復(fù)雜原理圖和調(diào)試時(shí)眼花繚亂的波形，確實(shí)有點(diǎn)懵，特別是調(diào)試那個(gè)LNA模塊，S11參數(shù)反復(fù)測(cè)都不達(dá)標(biāo)，花了兩周時(shí)間才慢慢摸清門道。師傅教我的那個(gè)方法，先用ADS仿真找到理論最優(yōu)解，再結(jié)合網(wǎng)絡(luò)分析儀和示波器一點(diǎn)點(diǎn)微調(diào)元件值，最后成功把回波損耗從邊緣的10dB提到設(shè)計(jì)要求的12.3dB，那一刻覺(jué)得特別有成就感。這讓我明白，理論結(jié)合實(shí)踐，仿真輔助驗(yàn)證，這才是硬件工程師真正的工作方式。之前在學(xué)校做實(shí)驗(yàn)，可能更注重結(jié)果對(duì)不對(duì)，現(xiàn)在明白過(guò)程更重要，每一步為什么要這么做，背后的原理是什么，這些細(xì)節(jié)積累起來(lái)才真正有價(jià)值。參與電源完整性調(diào)試那段時(shí)間也印象深，客戶反饋的50μV電源毛刺，最后通過(guò)加磁珠和電容解決到20μV，這個(gè)過(guò)程讓我認(rèn)識(shí)到硬件設(shè)計(jì)不是閉門造車，要考慮各種極端情況，特別是EMC和ESD防護(hù)，這些在學(xué)校課程里講得不多，但實(shí)際項(xiàng)目中非常重要。這段經(jīng)歷讓我對(duì)硬件開(kāi)發(fā)的完整流程有了更清晰的認(rèn)識(shí)，從需求分析、方案設(shè)計(jì)、仿真驗(yàn)證到PCB布局、物料測(cè)試、量產(chǎn)跟進(jìn)，每一步都環(huán)環(huán)相扣。2職業(yè)規(guī)劃聯(lián)結(jié)這次實(shí)習(xí)讓我更堅(jiān)定了走硬件研發(fā)這條路的決心。之前可能覺(jué)得理論和實(shí)際有差距，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)只要方法得當(dāng)，學(xué)校學(xué)到的知識(shí)完全可以轉(zhuǎn)化為實(shí)際能力。比如高頻電路的阻抗匹配設(shè)計(jì)，以前只是知道公式，現(xiàn)在通過(guò)實(shí)際調(diào)試，理解了為什么不同頻段、不同封裝的元件參數(shù)要這么選，這些經(jīng)驗(yàn)對(duì)我來(lái)說(shuō)是寶貴的財(cái)富。師傅經(jīng)常說(shuō)硬件調(diào)試是個(gè)經(jīng)驗(yàn)活，但經(jīng)驗(yàn)不是天生的，是要一點(diǎn)一滴積累出來(lái)的。這讓我意識(shí)到，我還需要在哪些方面繼續(xù)加強(qiáng)。比如高速數(shù)字電路的信號(hào)完整性優(yōu)化，公司用的HyperLynx仿真是我之前沒(méi)接觸過(guò)的，雖然只是輔助調(diào)試看了些報(bào)告，但也讓我看到了自己的短板。所以接下來(lái)在學(xué)校，我會(huì)重點(diǎn)把SI/PI這塊知識(shí)補(bǔ)上，可能找個(gè)相關(guān)的項(xiàng)目做做，或者考慮去考個(gè)相關(guān)的認(rèn)證，比如PMP或者某個(gè)射頻工程師的認(rèn)證，提升自己的競(jìng)爭(zhēng)力。3行業(yè)趨勢(shì)展望在實(shí)習(xí)中，也注意到公司現(xiàn)在產(chǎn)品越來(lái)越往高集成度、低功耗方向發(fā)展，射頻部分開(kāi)始用SiP封裝，對(duì)設(shè)計(jì)的要求更高，但也更高效。這讓我看到，未來(lái)的硬件工程師不僅要懂傳統(tǒng)電路設(shè)計(jì)，還得懂半導(dǎo)體工藝、系統(tǒng)級(jí)優(yōu)化。比如低噪聲放大器，現(xiàn)在可能集成度越來(lái)越高，但怎么保證在小型化、低功耗的同時(shí)，射頻性能不下降，這是一個(gè)新的挑戰(zhàn)。電源完整性方面，隨著芯片功耗越來(lái)越大，電源分配網(wǎng)絡(luò)（PDN）的設(shè)計(jì)也越來(lái)越關(guān)鍵，如何保證低噪聲、低阻抗、高效率，可能需要結(jié)合AI算法去做優(yōu)化。我覺(jué)得自己現(xiàn)在能做的，就是打好基礎(chǔ)，比如加強(qiáng)電磁場(chǎng)理論、半導(dǎo)體物理這些課程的學(xué)習(xí)，同時(shí)多關(guān)注行業(yè)動(dòng)態(tài)，了解像5G/6G通信、物聯(lián)網(wǎng)這些新興領(lǐng)域?qū)τ布岢龅男乱?。這次實(shí)習(xí)讓我明白，硬件工程師不是簡(jiǎn)單地畫板子，而是要成為整個(gè)電子系統(tǒng)的架構(gòu)師之一，需要不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)，才能跟上行業(yè)發(fā)展。4心態(tài)轉(zhuǎn)變最深的體會(huì)還是心態(tài)上的變化。以前在學(xué)校，做實(shí)驗(yàn)不成功可能就是調(diào)整參數(shù)或者代碼錯(cuò)了，現(xiàn)在遇到問(wèn)題可能涉及原理、工藝、物料、環(huán)境方方面面，壓力確實(shí)大不少。但慢慢也習(xí)慣了，比如調(diào)試LNA時(shí)，一開(kāi)始看到不理想的S11參數(shù)就慌，后來(lái)師傅教我冷靜分析，先看頻域響應(yīng)，再檢查輸入輸出匹配，最后才考慮元件參數(shù)誤差，這種思路讓我受益匪淺?，F(xiàn)在感覺(jué)更能沉下心來(lái)了，遇到問(wèn)題不急躁，知道先從哪里入手查。責(zé)任感也更強(qiáng)了，因?yàn)檎{(diào)試的每一個(gè)細(xì)節(jié)都可能影響產(chǎn)品的性能和壽命，不能有半點(diǎn)馬虎。這種從學(xué)生到準(zhǔn)職場(chǎng)人的心態(tài)轉(zhuǎn)變，我覺(jué)得是這次實(shí)習(xí)最大的收獲之一。四、致謝8周的實(shí)習(xí)時(shí)光說(shuō)長(zhǎng)不長(zhǎng)，說(shuō)短不短，收獲挺多的。特別感謝公司給我這個(gè)機(jī)會(huì)，讓我能