《基于5G的模组应用开发》教学大纲

《基于5G的模组应用开发》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：06151231课程性质：专业选修课学分：2学分学时：32学时（理论24学时，实验8学时）先修课程：现代通信技术后续课程：无适用专业：电子信息工程开课单位：电子信息工程学院一、课程说明《基于5G的模组应用开发》是电子信息工程专业的一门专业选修课。本课程主要传授移动终端天线基本理论与方法，为学习其他有关课程及以后从事技术工作打下必要的基础。本课程注重基本理论知识的深入学习，强调培养运用基础理论知识解决生产实际中问题的能力，兼顾新技术、新工艺及其发展方向的介绍，培养“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的人才。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：通过本课程的学习，使学生掌握移动终端天线的基础理论、基本技术、天线模组仿真设计方法等内容，对模组应用开发有一个完整、清晰的认识，掌握实际工程中天线模组仿真设计的方法。课程目标2：通过本课程的学习，根据5G模组开发的方法，对实际通信领域的工程问题进行研究，培养发现问题、模型构建与分析、总结规律、问题求解、实验及实验结果分析的工程思维方式，培养学生根据分析结果修正实验设计、方法和结论分析问题的能力。课程目标3：培养学生的学习兴趣，养成良好的学习习惯，树立终身学习的信念；了解通信行业发展的前沿动向，培养学生对科学的兴趣以及探索精神，为未来的学习、工作和生活奠定良好的基础。三、课程目标与毕业要求《基于5G的模组应用开发》课程教学目标对电子信息工程专业毕业要求的支撑见表1。

表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度3.设计/开发解决方案3.1能够针对用户对电子控制系统的功能及技术指标要求，根据所学专业知识，确定设计目标。课程目标1：通过本课程的学习，使学生掌握移动终端天线的基础理论、基本技术、天线模组仿真设计方法等内容，对模组应用开发有一个完整、清晰的认识，掌握实际工程中天线模组仿真设计的方法。M5.使用现代工具5.1能够了解和合理选择现代电子信息设计的工程技术资源和现代工程工具、信息技术工具，解决复杂电子信息工程问题并理解其局限性。5.2能够开发和利用现代工程工具、信息技术工具对复杂电子信息工程问题进行辅助设计、预测和模拟。课程目标2：通过本课程的学习，根据5G模组开发的方法，对实际通信领域的工程问题进行研究，培养发现问题、模型构建与分析、总结规律、问题求解、实验及实验结果分析的工程思维方式，培养学生根据分析结果修正实验设计、方法和结论分析问题的能力。课程目标3：培养学生的学习兴趣，养成良好的学习习惯，树立终身学习的信念；了解通信行业发展的前沿动向，培养学生对科学的兴趣以及探索精神，为未来的学习、工作和生活奠定良好的基础。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时实验学时对应的课程目标1.简介1.1无线通信技术发展简介1.2移动终端天线发展简介1.3常用指标1.4移动终端天线分类教学要求：了解无线通信技术的发展史，掌握常用指标，掌握移动终端天线的分类。重点：常用指标；移动终端天线的分类。难点：常用指标。21、32.移动终端天线基础2.1需要天线净空的天线2.2不需要天线净空的天线2.3地板的影响2.4阻抗匹配设计教学要求：理解与掌握需要天线净空的天线的类别，掌握地板长度对带宽的影响，掌握地板长度对辐射方向图的影响。重点：需要天线净空的天线的类别；地板长度对带宽的影响；地板长度对辐射方向图的影响。难点：地板长度对辐射方向图的影响。41、33.手机金属边框天线实例3.1口径调谐电压问题3.2耦合加载的阻抗调谐天线3.3假谐振问题分析教学要求：了解口径调谐电压问题，掌握耦合加载的阻抗调谐天线，掌握屏幕FPC造成的假谐振的原理，了解扬声器造成的假谐振问题。重点：耦合加载的阻抗调谐天线；屏幕FPC造成的假谐振的原理。难点：耦合加载的阻抗调谐天线；屏幕FPC造成的假谐振的原理。41、2、34.移动终端天线互耦问题4.1sub6天线简介4.2sub6天线布局应用4.3sub6天线的最新技术介绍4.4多天线耦合的影响实例教学要求：使学生了解sub6天线的概念及原理，掌握多天线耦合的形成机制。重点：多天线耦合的形成机制。难点：多天线耦合的形成机制。41、2、35.可重构天线5.1频率可重构技术5.2方向图可重构技术5.3有源器件教学要求：理解并掌握阻抗调谐的原理，了解方向图可重构技术的工作原理及应用，了解有源器件的种类。重点：阻抗调谐的原理。难点：阻抗调谐的原理。41、2、36.毫米波天线阵列6.1OTA性能指标6.2天线阵列原理6.3贴片天线6.4仿真设计6.5OTA测试6.6新型材料传输线6.7封装天线技术教学要求：了解OTA的性能指标，理解并掌握无线阵列的原理，掌握单个毫米波天线模组仿真设计方法，掌握终端中毫米波天线模组仿真设计方法，了解封装天线的技术。重点：无线阵列的原理；单个毫米波天线模组仿真设计方法；终端中毫米波天线模组仿真设计方法。难点：单个毫米波天线模组仿真设计方法；终端中毫米波天线模组仿真设计方法。681、2、3合计2482.实验部分实验部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3实验项目、实验内容与学时实验项目实验内容和要求实验学时对应的课程目标1.单个毫米波天线模组仿真设计方法实验内容：对单个毫米波天线模组进行仿真设计分析。实验要求：了解单个天线单元及阵列的设计，掌握单个毫米波天线模组仿真设计方法。422.终端中毫米波天线模组仿真设计方法实验内容：对终端中毫米波天线模组进行仿真设计分析。实验要求：了解终端天线模组的结构设计，分析终端中毫米波天线模组仿真设计合理性。42合计8五、教学方法及手段本课程采用课堂教学与实验配合的教学方式，注重理论教学与工程实际相结合。在教学中借助多媒体或视频动画辅助教学提高教学效果，注重课堂中与学生之间的互动式教学交流，充分调动学生对5G模组的学习兴趣；合理安排课后作业对学生的掌握情况进行了解，适时的对常见错误进行解析，以达到本课程的较好的教学效果。在实验教学环节中，通过启发式教学、讨论式教学培养学生主动学习5G的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生自主学习能力、实际动手能力，激发学生的创新思维。六、课程资源1.推荐教材：（1）林辉.5G移动终端天线设计.北京:人民邮电出版社,2021.2.参考书：（1）夏华.无线通信模组设计与物联网套用开发.北京:电子工业出版社,2011.（2）张阳.5G移动通信:无线网络优化技术与实践.北京:机械工业出版社.2021.（3）王霄峻.5G无线网络规划与优化.北京:人民邮电出版,.2020.3.期刊：（1）程琳琳.鼎桥：700MHz5G模组与CPE已实现量产[J].通信世界,2021(15):39.（6）许艳秋.基于5G技术2.1G频段多模组网应用研究[J].江苏通信,2022,38(05):31-35.（7）陈凯.5G毫米波终端天线及模组的研究[D].东南大学,2021.（8）HsuYW.Dual-PolarizedQuasiYagi-UdaAntennaswithEnd-FireRadiationforMillimeter-WaveMIMOTerminals[J].IEEETransactionsonAntennasandPropagation,2017,PP(99):1-1.（9）KibarogluK.Aquad-core28–32GHztransmit/receive5Gphased-arrayICwithflip-chippackaginginSiGeBiCMOS[C].2017IEEEMTT-SInternationalMicrowaveSymposium(IMS).4.网络资源：（1）中国通信网，/（2）CSDN-专业开发者社区，/（3）中国大学MOOC，七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑考核

环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现20（1）根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，满分100分。（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√884实验15（1）根据每个实验的实验操作完成情况和实验报告质量单独评分，满分100分；（2）每次实验单独评分，取各次实验成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以实验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√15作业15（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√663期末考核50（1）大作业成绩100分，乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。（2）主要考核5G模组技术的应用，以及学生具有的工程分析能力、综合应用能力等内容。√√√251510合计：100分394417八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、实验、作业、大作业等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由大作业成绩和过程性考核成绩组成。其中：大作业成绩为100分（权重50%），考核类型可包括填空、选择、简答、程序分析或设计等，也可为综合项目设计；课堂表现、实验、作业等过程性考核成绩为100分（权重50%）。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5。表5过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现40笔记完整，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。笔记完整，认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%。笔记不完整，偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%。上课不认真，上课不记笔记，偶尔参与教学活动。上课不认真，上课不记笔记，不参与教学活动。作业30作业完整，思路清晰，准确率大于90%，字迹工整。作业完整，准确率大于80%，字迹工整。不交作业2次以内，准确率大于70%.不交作业4次以内，准确率大于60%.不交作业5次以上，准确率小于60%。实验30实验预