射頻電路技術

A. 手機前端射頻是什麼意思

射頻前端是射頻收發器和天線之間的一系列組件，主要包括功率放大器(PA)、天線開關(Switch)、濾波器(Filter)、雙工器(Duplexer和Diplexer)和低雜訊放大器(LNA)等，直接影響著手機的信號收發。

其中：

1、功率放大器(PA)用於實現發射通道的射頻信號放大；

2、天線開關(Switch)用於實現射頻信號接收與發射的切換、不同頻段間的切換；

3、濾波器(Filter)用於保留特定頻段內的信號，而將特定頻段外的信號濾除；

4、雙工器(Duplexer和Diplexer)用於將發射和接收信號的隔離，保證接收和發射在共用同一天線的情況下能正常工作；

5、低雜訊放大器(LNA)用於實現接收通道的射頻信號放大。

(1)射頻電路技術擴展閱讀：

一、射頻前端的作用：

射頻前端晶元是移動智能終端產品的核心組成部分，追求低功耗、高性能、低成本是其技術升級的主要驅動力，也是晶元設計研發的主要方向。

射頻前端晶元與處理器晶元不同，後者依靠不斷縮小製程實現技術升級，而作為模擬電路中應用於高頻領域的一個重要分支，射頻電路的技術升級主要依靠新設計、新工藝和新材料的結合。

二、射頻前端的材料：

行業中普遍採用的器件材料和工藝平台包括 RF CMOS、SOI、砷化鎵、鍺硅以及壓電材料等，逐漸出現的新材料工藝還有氮化鎵、微機電系統等，行業中的各參與者需在不同應用背景下，尋求材料、器件和工藝的最佳組合，以提高射頻前端晶元產品的性能。

三、射頻前端的成本：

一款終端往往需要支持多個頻段，這種頻段的增加直接導致射頻前端設計復雜度的提升，往往方寸之間就要容納上百個元器件。特別是千兆級網路的來臨，多載波、高階的調制、4x4 MIMO等技術的融入令前端設計復雜度直線提升，復雜度的提升直接意味著成本的增加，並在手機BOM成本中佔有越來愈高比例，足見其重要性。

B. 什麼是射頻電路

射頻簡稱RF射頻就是射頻電流，它是一種高頻交流變化電磁波的簡稱。每秒變化小於1000次的交流電稱為低頻電流，大於1000次的稱為高頻電流，而射頻就是這樣一種高頻電流。有線電視系統就是採用射頻傳輸方式的
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。
在電磁波頻率低於100khz時，電磁波會被地表吸收，不能形成有效的傳輸，但電磁波頻率高於100khz時，電磁波可以在空氣中傳播，並經大氣層外緣的電離層反射，形成遠距離傳輸能力，我們把具有遠距離傳輸能力的高頻電磁波稱為射頻，英文縮寫：RF

組成編輯
高頻電路基本上是由無源元件、有源器件和無源網路組成的。高頻電路中使用的元器件與低頻電路中使用的元器件頻率特性是不同的。高頻電路中無源線性元件主要是電阻(器)、電容(器)和電感(器)。
在電子技術領域，射頻電路的特性不同於普通的低頻電路。主要原因是在高頻條件下，電路的特性與低頻條件下不同，因此需要利用射頻電路理論去理解射頻電路的工作原理。在高頻條件下，雜散電容和雜散電感對電路的影響很大。雜散電感存在於導線連接以及組件本身存在的內部自感。雜散電容存在於電路的導體之間以及組件和地之間。在低頻電路中，這些雜散參數對電路的性能影響很小，隨著頻率的增加，雜散參數的影響越來越大。在早期的VHF頻段電視接收機中的高頻頭，以及通信接收機的前端電路中，雜散電容的影響都非常大以至於不再需要另外添加電容。
此外，在射頻條件下電路存在趨膚效應。與直流不同的是，在直流條件下電流在整個導體中流動，而在高頻條件下電流在導體表面流動。其結果是，高頻的交流電阻要大於直流電阻。
在高頻電路中的另一個問題是電磁輻射效應。隨著頻率的增加，當波長可與電路尺寸12比擬時，電路會變為一個輻射體。這時，在電路之間、電路和 外部環境之間會產生各種耦合效應，因而引出許多干擾問題。這些問題在低頻條件下往往是無關緊要的。

C. 射頻和無線技術好學嗎

本人以前是學無線電技術的（專科生），畢業後做了4年射頻，現在在做射頻電路開發！談談我自己的感受，比較直接的講射頻和無線電技術都比較難學
第一、首先學校里學的東西在工作中（射頻領域）能用到的很少，在這方面比不上學軟體或者其他專業的學生
第二、射頻屬於純模擬電路，尤其在高頻段如2.1GHz，2.4GHz或者5.8GHz的電路設計比較困難，你做出實物（最終的PCBA）給你在設計電路時搭建的模型有差異，有時候差異可能很大直接導致你電路設計失敗重新做第二、三、四版電路，據我所知在國內能把射頻電路一版做成功的不多，基站的部分電路可能設計周期都要半年到一年時間
第三、射頻電路做好之後都需要調試，調試在書上是學不到的，不斷的總結調試經驗才會鞏固書上所學的理論基礎。才能設計出優秀的產品！

D. 射頻集成電路

當然不是數字集成電路了
是模擬電路
目前多為cmos工藝 推薦你本書
本書是《CMOS射頻集成電路設計》的第二版，這本被譽為射頻集成電路設計的指南書全面深入地介紹了設計千兆赫茲（GHz）CMOS射頻集成電路的細節。本書首先簡要介紹了無線電發展史和無線系統原理；在回顧集成電路元件特性、MOS器件物理和模型、RLC串並聯和其他振盪網路以及分布式系統特點的基礎上，介紹了史密斯圓圖、S參數和帶寬估計技術；著重說明了現代高頻寬頻放大器的設計方法，詳細討論了關鍵的射頻電路模塊，包括低雜訊放大器（LNA）、基準電壓源、混頻器、射頻功率放大器、振盪器和頻率綜合器。對於射頻集成電路中存在的各類雜訊及雜訊特性（包括振盪電路中的相位雜訊）進行了深入的探討。本書最後考察了收發器的總體結構並展望了射頻電路未來發展的前景。書中包括許多非常實用的電路圖和其他插圖，並附有許多具有啟發性的習題，因此是高年級本科生和研究生學習有關射頻電子學方面課程的理想教科書，對於從事射頻集成電路設計或其他領域實際工作的工程技術人員也是一本非常有益的參考書。

E. 射頻技術的基本原理

射頻技術的基本原理是指處理信號的電磁波長與電路或器件尺寸處於同一數量級的電路，此時由於器件尺寸和導線尺寸的關系，電路需要用分布參數的相關理論來處理。

這類電路都可以認為是射頻電路，對其頻率沒有嚴格要求，如長距離傳輸的交流輸電線（50或60Hz)有時也要用RF的相關理論來處理。

接收部分的主要作用是：空間輻射信號經過天線耦合到接收電路中去，接收到的微弱信號經過低雜訊放大器被放大後與本地振盪信號經過混頻器下變頻為包含中頻信號分量的信號。

濾波器的作用就是將有用的中頻信號濾出來後輸入模-數轉換器轉換成數字信號，然後進入數字處理部分處理。

F. 如何成為一名優秀的射頻電路工程師

我本身的專業不是學微波技術的，從事RF電路設計工作不到七年，可以說當初對如何學習射頻技術根本就是沒有方向的。如何學習RF技術，以前和現在都是我非常頭腦的問題。那如何學好射頻呢？我想必須從射頻工作的具體內容說起。 射頻工程師的具體工作內容 現在人力資源領域把有關微波和射頻技術方面的工程師分為幾個名稱，一般可以從名稱看出其需要的射頻工程師的工作內容。比如，如果一個職位是微波工程師或射頻工程師，而這個公司是做通信設備的，那麼其工作內容應該是小信號的低雜訊放大器、頻率合成器、混頻器以及功率放大器等單元電路和電路系統的設計工作；如果一個職位是射頻工程師，而這個公司是做RFID的，那麼要不就是做微帶天線和功率放大器、低雜訊放大器、頻率合成器的設計工作（900MHz以上的高頻段），就是僅僅做電場天線和功率放大器的設計工作（30MHz以下頻段）；其它如手機企業，都是專向的手機射頻工程師等。 電路系統分析，有些通信設備公司的項目中， 射頻工程師需要負責對整個RF系統的電路進行系統分析，指導系統設計指標、分配單元模塊指標、規范EMC設計原則、提出配附件功能和性能要求等等；2. 軟體模擬 ，不管是ADS， MWO， Ansoft還是CST、HFSS ，反正你總得會一到兩個模擬軟體的使用吧。模擬軟體不能讓你的設計達到百分百的准確度，但總不會讓你的設計偏離基本方向，起碼它們在定性的模擬方面是准確的。所以一定要學會使用一至兩種或更多種模擬軟體，它的基本作用就是讓你能夠定性的分析你的設計，誤差總是有的，但是它能增強你的信心。5. PCBLAYOUT ，原理就好比理論基礎 ，一萬個應用可以只依據一個理論，幾個產品也有可能只有一個原理圖，只要它的布線不一樣，好比手機，同一個手機方案很多公司都拿來設計，原理圖是一樣的，但是不同的公司布出來的PCB板不一樣，一個是外型不一樣，一個是性能也有差異。性能的差異，其實就是PCB LAYOUT的差異。符合要求的PCB ，其布局與布線兼顧性能、外觀、工藝、EMC等方面。所以， PCB LAYOUT也是一個非常重要的技能。6. 調試分析，這個調試和生產調試不一樣。生產調試是指令性的，研發產品的調試的重點在於發現問題和解決問題。調試是一個總結和積累經驗的過程，不是說通過調試來積累調試經驗，而是通過調試來積累設計經驗；很多問題可能在設計時沒有被發現，那麼通過調試發現以後，就知道以後在設計時如何規避這些問題，如何改善這些問題。調試也是一個實踐理論的最有效途徑，我們可以通過調試過程來定性理解理論知識。7. 測試，其實測試是為調試服務的，調試是為設計服務的（設計是為市場服務的）。 射頻工程師必須熟練使用各種射頻測試儀器 如果可以，請你多親力親為，多做些基層工作，能自己焊的就自己焊接吧，你不可能調試的時候找人在你邊上呆著給你換電容又換電感吧？所以，不要眼高手低瞧不起焊接的，有本事的自己焊接吧。 踏入社會工作的第一天，不是你大功告成的第一天，而是你真正學習課本的第一天，是你檢驗課堂知識的第一天。很多朋友都希望畢業後馬上進入一個好的公司，好的部門工作，想搞技術的第一選研究所，選到好公司的，想進公司中央研究部門，進到差一點的公司的也想起碼得進一個開發部門工作；進了研究開發部門不要緊，很多朋友更想一來就只做研究 性的工作，一天到晚呆在電腦前面，上上網，找找資料 ，要不就是畫兩個原理圖讓LAYOUT工程師去畫板，閑時寫兩篇文章發表一下。其實，這一開始就進入了一個誤區。這也就是為什麼有很多有多年工作經驗的技術人員走出一個公司後才發現自己知道的很少，或者在別人看來完全是技術混混的原因。為什麼，他們忘了，技術的根本在於實踐。所以，做技術工作的，不要輕視成天呆在實驗室的技術人員，不要以為自己呆在電腦前面就比呆在儀器前面的同事高一等。其實，從根本上講，他們才是真正的技術人員，他們能夠在實踐中體會理論知識。 對於剛進入射頻領域的工程師，首先應該是一個實驗室的技術員，這就是謙虛一點，姿態低一點；不管是別人設計的產品還是自己設計的產品，一定要每個電阻電容電感都知道它的作用，每一根走線的意義都要清楚，要知道為什麼要用它為什麼要這么走線，不要技浮於事，不要談什麼經驗之談，要腳踏實際；不是說經驗是錯誤的，而是如果你真正的想取得進步，就要明白如果用經驗解釋一切不解，你根本就不會有進步。動手多一點，能夠自己做的就自己做，不動手何談實踐呢？ 不求甚解。一聽這話，很多朋友不高興了，學一個東西就是要把它搞懂，你為什麼要我不求甚解呢？當然，如果你真的天賦異稟，天資過人，對射頻的東西對微波方程對電磁場電磁波是一聽就懂，一看就知道答案，那不求甚解當然不適合你（也許你早就是射頻方面的大師了）。如果我們都是普通的人，那麼不求甚解在我看來，也是一種非常好的方式。為什麼呢？我先來解釋我說的不求甚解是什麼意思。首先，不求甚解是遇到自己一時不明白的地方就跳過去，不要鑽死胡同。世界上真的有很多鑽進一個牛角鑽出點科學家來的，如果你不想成為一個戴著1000度近視眼鏡的老學究，如果你想成為一個實際的工程師的話，我建議你不求甚解，遇到自己一時不明白的地方就跳過去，不要鑽死胡同。這樣做的好處就是，你看的內容會越來越多，接觸的面會越來越廣，好比看一本書，第一節的問題你看不懂，你如果一定要求解的話，你鑽呀鑽，也許一年你也只看了第一節，而那個問題依然不懂；而如果第一節有問題你不懂，問人也不得其所的話，放下來，看第二節，這樣你看了兩節內容，而不懂的只有一個問題，而且大多數時候，當你到後來的章節中你多半會解開前面不解的內容。所以，不求甚解的要求，說白了，就是別太鑽了，要以量取勝（經驗？？？），呵呵。2. 實驗室啊實驗室。這不是什麼口號，而是真正的感嘆。沒聽說過哪個不進實驗室的人能學好微波、射頻的。為什麼要進實驗室，不是要你去做一般的指令性的實驗工作，而是要你做些研發性的實驗。什麼叫研發性的實驗？首先，測試不叫做實驗，如果不測試也不叫實驗。研發實驗是要按計劃對不同的設計方法和結果進行驗證，測試是其手段（所以要懂儀器啊）。很多人也進實驗室，可是他們每天就是把同一個產品測試一百遍，也不總結，也不分析，所以他們不進步也可以理解。比如一個天線匹配電路，你可以通過不同匹配方式測試分析它對於總輻射功率，對總全向接收靈敏度的不同影響分析出來，你也就知道以後怎麼樣的天線，相對比較合適的匹配形式是什麼樣的，而不必要去一個一個試了。3. 工作筆記，可能現在很少人會做工作筆記了，反正我以前是很喜歡做工作筆記的。就是同一個現象和結論出現一萬遍，如果你不做記錄，你也很難說你就變成了自己的。寫寫就可以變成自己的嗎？是的，我肯定的說是的，它就變成了你自己的，起碼什麼時候你需要證據了你可以拿出來說明，什麼時候你不知道怎麼證明一個現象了，你可以拿起它來證明。工作筆記怎麼做？它可不是像記流水賬一樣的記日記，一個實用的工作筆記或者會充當一個數據記錄本，或者是公式和數據的對比記錄，或者是些測試方法的記錄，或者是不同設計方案的對比結果，或者你是對某些理論的理解總結，或者是你對某些案例的記錄，或者. 反正很多或者，對了，要注意圖文並茂呵。記得了，要記工作筆記啊，一定要。4.

G. 無線通信和射頻電路有什麼區別

【1】前者是偏重通信協議，就業方向為底層協議的研發，主要是從事嵌入式方面的軟體工程師。後者是就業方向為高頻硬體工程師，主要是從事射頻通信電路的設計和一些射頻元器件的研發，如LNA,PA,SAW,RF
switch,調制解調晶元等。
【2】無線通信：無線通信主要包括微波通信和衛星通信。微波是一種無線電波，它傳送的距離一般只有幾十千米。但微波的頻帶很寬，通信容量很大。微波通信每隔幾十千米要建一個微波中繼站。衛星通信是利用通信衛星作為中繼站在地面上兩個或多個地球站之間或移動體之間建立微波通信聯系。
【3】射頻電路：射頻簡稱RF射頻就是射頻電流，它是一種高頻交流變化電磁波的簡稱。每秒變化小於1000次的交流電稱為低頻電流，大於1000次的稱為高頻電流，而射頻就是這樣一種高頻電流。有線電視系統就是採用射頻傳輸方式的在電子學理論中，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。

H. 射頻電路的組成

高頻電路基本上是由無源元件、有源器件和無源網路組成的。高頻電路中使用的元器件與低頻電路中使用的元器件頻率特性是不同的。高頻電路中無源線性元件主要是電阻(器)、電容(器)和電感(器)。
在電子技術領域，射頻電路的特性不同於普通的低頻電路。主要原因是在高頻條件下，電路的特性與低頻條件下不同，因此需要利用射頻電路理論去理解射頻電路的工作原理。在高頻條件下，雜散電容和雜散電感對電路的影響很大。雜散電感存在於導線連接以及組件本身存在的內部自感。雜散電容存在於電路的導體之間以及組件和地之間。在低頻電路中，這些雜散參數對電路的性能影響很小，隨著頻率的增加，雜散參數的影響越來越大。在早期的VHF頻段電視接收機中的高頻頭，以及通信接收機的前端電路中，雜散電容的影響都非常大以至於不再需要另外添加電容。
此外，在射頻條件下電路存在趨膚效應。與直流不同的是，在直流條件下電流在整個導體中流動，而在高頻條件下電流在導體表面流動。其結果是，高頻的交流電阻要大於直流電阻。
在高頻電路中的另一個問題是電磁輻射效應。隨著頻率的增加，當波長可與電路尺寸12比擬時，電路會變為一個輻射體。這時，在電路之間、電路和 外部環境之間會產生各種耦合效應，因而引出許多干擾問題。這些問題在低頻條件下往往是無關緊要的。

I. 如何為射頻電路選擇適合的電感(2)

如何為射頻電路選擇適合的電感 [篇2]

RF電感的用途

大部分電子器件都含有RF 電感。「為了跟蹤動物，在我們家養動物的皮膚中植入的玻璃管內部都含有一個電感」，普萊默公司的一位研發工程師Maria del Mar Villarrubia說，「每次啟動汽車的時候兩個電感之間都會產生無線通信，一個在汽車內部，另一個在鑰匙內部。」不過，正如這種元件的無所不在一樣，RF電感也有著非常具體的用途。在諧振電路中，這些元件通常與電容結合使用，以便選擇特定的頻率（如振盪電路、壓控振盪器等）。

RF 電感也可以用於阻抗匹配應用，以便實現數據傳輸線的阻抗平衡。這是為了確保IC間高效的數據傳輸所必需的。作為RF扼流圈使用時，電感串聯在電路中，起到RF濾波器的作用。簡單來說，RF扼流圈是個低通濾波器，它會給較高的頻率造成衰減，而較低的頻率則暢通無阻。

Q值是什麼

在討論電感性能時，Q值是最重要的衡量指標。Q值是一種衡量電感性能的指標，它是一個無量綱的參數，用於比較振盪頻率和能量損耗速率。Murata公司的高級產品經理DerylJ. Kimbro說：「Q值越高，電感的性能就越接近於理想的無損電感。也就是說，它在諧振電路中的選擇性更好。」高Q值的另一個好處是損耗低，也就是說電感消耗的能量少。低Q值會造成帶寬較寬，而且在振盪頻率處及其附近的諧振幅度較低。

電感值

除了Q因子以外，電感的真正的量度當然是它的電感值。對於音頻和電源應用而言，電感取值通常是數亨利，而較高頻率應用通常需要小得多的電感，通常在毫亨或微亨范圍內。電感值取決於幾個因素，其中包括結構、鐵芯尺寸、鐵芯材料以及實際的線圈匝數。電感既有電感值固定的.，也有電感值可調的。

其他規格

電感值並不是唯一重要的取值。直流電阻、電流以及自諧振頻率（SRF）是RF 電感的數據單中所提供的一些更加有用的規格。del Mar Villarrubia說：「根據應用場合的不同，每種特性都可能是需要重點考慮的因素並決定其他特性。例如，如果元件將用在輪胎壓力監測系統中，那麼電感在很寬的溫度范圍內的穩定性是很重要的，而這種要求將會確定磁芯的選擇。」

額定電流

在選擇電感時，工作電流應該低於說明書中的額定電流。如果工作電流超過額定電流，就可能會損壞產品。

直流電阻（DCR）

Kimbro稱，直流電阻（DCR）與額定電流有很大的關聯。以線圈電阻為基準，直流電阻等於電感的損耗。如果繞線的直徑增加，那麼直流電阻會減小，而額定電流會增加。

較大的繞線直徑降低了損耗並改善了電流處理能力。Vishay 公司電感部門的產品市場經理Doug Lillie說：「直流電阻會限制在不過熱或不發生飽和（感應系數急劇降低）的情況下器件可以傳輸的直流電流。」

自諧振頻率（SRF）

電感中的每一匝繞線都可以看成一塊電容器極板，匝與匝之間以及線圈與鐵芯之間電容的總體效果可以用與電感並聯的單個電容來表示，稱為分布電容（Cd）。這種並聯結構的諧振頻率就稱為自諧振頻率（SRF）。Lillie說：「在此頻率，電感看起來像帶有阻抗的純電阻。如果頻率超過自諧振頻率，這種並聯結構的容抗將成為主要因素。」 疊層片式電感

疊層片式電感是使用陶瓷材料結構通過集成工藝製成的。陶瓷材料結構可以在高頻處提供很好的性能，而疊層片式工藝可以提供各種各樣的電感值。疊層片式器件的電感值范圍要比薄膜或空芯線圈類的電感廣，但是比不上線繞式元件的電感取值范圍或額定電流。疊層片式技術因其很好的電特性，特別是其低廉的成本，而越來越流行。 薄膜電感

薄膜電感是使用光刻工藝生產的，這種工藝可以在陶瓷基底上生產出非常精確的線圈模式，從而滿足苛刻的電感公差。陶瓷基板使得這些電感成為RF應用的理想元件。但是，薄膜電感能傳輸的電流較小，而且電感值范圍有限。

線繞式電感

線繞式電感通常用於低頻應用之中。線繞式電感是將銅線繞在陶瓷（氧化鋁）磁芯上製成的。因其結構和材料的原因，線繞式電感可以提供很好的電特性。水平繞線結構使得公差很小而雜散電容很小，而銅線使得直流電阻很小，從而增加了品質因子性能以及額定電流。

錐形電感

錐形電感是面向寬頻和高頻應用的，它的結構可以展寬線圈的帶寬。錐形電感的實際尺寸較小，通常是用細線繞成的，因此雜散電容較小。在超寬頻Bias-T 器件中，錐形電感同時提供了直流偏置提取或注入路徑，它可以將電源與有源器件隔離。

磁芯的選擇

高頻器件通常使用空心或惰性（也就是陶瓷）磁芯。它們提供了比磁性鐵芯更好的熱性能，但是其電感取值有限。中頻器件通常採用鐵芯。鐵芯不會飽和，但是無法提供鐵氧體磁芯那樣的大電感值。低頻器件通常使用鐵氧體磁芯。應該盡可能地避免使用鐵氧體磁芯，因為它們會在較小的Idc值處飽和，而且會受溫度的影響（△L/△T）。廠商們也在開發和使用更新的鐵氧體，如無定形和納米晶體材料

J. 如何學習射頻電路

射頻電路要快速入門，不可能的。這東西對經驗要求十分得高，除非你能找到一個很好的專老師或者師傅，他屬願意傾心相授。不過你也可以做一些工作。
1、復習一下高等數學，既然有研一基礎，恐怕數學上應該有一些積累。主要是一些積分變換（傅立葉、拉普拉斯、Z），常微偏微方程這些東西，在微波和電磁波領域，最基礎的就是麥克斯韋方程，經常跟它打交道，你的數學基礎好，會省力很多，也容易做論文什麼。
2、有空的話，溫習一下電路基礎裡面的分布參數電路，模電中的基本放大電路，高頻電子線路。另外，你得補一下微波方面的課程，我記得我本科的時候，微波有三門課，應用電磁學（應該是對應你的微波原理），微波與光導波技術，射頻電子技術（屬於高頻加強版，但不是高頻，高頻是另外單獨的課程）。也可以再看看《高速數學設計》這本書，可能有用。
射頻電路這個領域難度很大，進步比較慢，不過做的人很少，找工作容易。