我每周都会收到业内同事的电子邮件，希望招聘一名具有信号完整性经验的应届毕业生。即使在经济低迷时期，合格的信号完整性工程师的职位空缺也比现有的工程师或应届毕业生要多。

我将信号完整性定义为互连不透明时出现的问题。这意味着它们的设计会影响电子产品的噪音。当互连对信号不透明时，它们有可能产生噪音并阻止产品符合规格，除非在其设计中特别注意。

在今天几乎所有的产品中，互连都是不透明的。即使在物联网应用中，如果互连设计时没有考虑到信号完整性，那么16 MHz时钟、开关噪声、地面反弹和EMI也可能导致产品故障。这就是为什么我总是说，“有两种工程师，一种有信号完整性问题，另一种没有。”

该行业对具有信号完整性设计技能的工程师的需求与供应之间的差距正在扩大。这个问题在美国国防工业中更为严重，因为大多数工程师必须遵守国际武器贸易条例(ITAR)。这意味着他们必须是美国公民或拥有绿卡身份的永久居民。根据IEEE的数据，美国大学电气工程专业的博士或硕士毕业生中，美国公民所占的比例目前不到30%，而且自2005年左右以来一直在稳步下降。

需求在增长，而ITAR合格工程师的供应却在下降。这是国家安全危机。作为一个行业，我们可以做两件事来对这场日益严重的危机产生影响。

首先，提供信号完整性设计或分析工具的供应商可以提供免费的“学生”版本，为注册学生和希望提高技能的工程师提供一个边做边学的机会。一些大型EDA公司，如Ansys、Keysight和Altium已经在这样做了。这些免费版本并没有蚕食满座的销售，而是吸引了用户的注意力，让工程师们体验了用户界面和工具的功能。可以保证的是，从学生版本学习使用这些平台之一的每个学生将来都会成为EDA工具的用户。当他们处于影响购买的位置时，你认为他们会推荐哪些工具?

这也适用于硬件。大多数仪器，如示波器、vna、tdr和信号发生器基本上都是带有一些前端或后端数据采集模拟的计算机。在适当的时候，用户界面软件可以免费提供给学生练习测量分析。

一些示波器供应商，如Teledyne LeCroy、Keysight和Tektronix已经这样做了。现场测量可以记录下来，以专有格式保存，并上传到这些“虚拟”仪器中进行查看和分析，就像它们刚刚被记录下来一样。这让学生体会到执行测量和分析结果的经验。

一些示波器供应商，如Digilent，甚至允许其示波器用户界面的免费版本从PC声卡输入收集实时测量，以便学生可以学习实际测量的用户界面。下一步是将串行端口上的任何数据流(例如来自微控制器的输出)集成到示波器的用户界面中。这将给学生一个实时的信号去探索。

当然，没有什么可以代替实际动手经验与一个真正的仪器。硬件工具供应商应该考虑向学校和大学捐赠硬件，以吸引学生的注意力，让他们接触到真实的测量，并激励他们走上硬件工程的道路。

为了培养更多具有信号完整性经验的美国公民工程师，业界可以采取的第二项行动是为本科生和研究生学位提供奖学金。通过鼓励现有员工参加专业领域的课程或攻读学位，支持并投资于他们作为工程师的成长。一些大学，如宾夕法尼亚州立大学、密苏里科技大学和科罗拉多大学博尔德分校，提供专注于信号完整性的高级学位。

为了培养新的工程师，雇佣一名大学二年级学生作为实习生。如果他们表现出潜力，如果他们攻读与硬件相关的学位，就为他们提供奖学金，并在暑假把他们带回来。支持和鼓励年轻的工程师将抓住他们的思想份额，并激励他们追求一个有助于保持我们的工业和经济强大的领域。