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经验谈|射频工程师应具备这些能力

  测试设备  

cicyxu 2016-12-31

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手机射频工程师的主要能力是什么,是匹配吗?为什么射频工程师N次的面试都纠结于史密斯和调匹配,这很重要吗?本文整理了一篇资深射频工程师的经验之谈,大家可以了解射频这个领域都有哪些门槛和技巧心得,干货满满,你是否也认同以下观点,欢迎来拍砖!


为了让大家能够仔细体会心得,这里以第一人称来描述。

射频工程师必备能力之原理图设计能力

首先自然是原理图的设计能力,当然,从无到有目前已经很少了,多数平台都会有一个大致的参考设计,就算没有,原理图设计阶段也会有平台方的大力支持。不过对于射频部分,没人帮助问题也不大,频段确定了,选好这个频段的PA,双工器,FEM或者ASM,如果不是什么不入流的厂家,链路预算也不是那么重要,大家按业内标准来做的,不会差太多。RF前端部分的原理图其实不算太难,TRX部分按照IC的DATASHEET来,有特殊注意的地方,IC厂家肯定会告知 的。当然对于现成的原理图,更换一些主要器件,首先要对比下新旧器件的参数有没有大的区别,然后要一些实际的测试数据来看看,毕竟datasheet不是 特别全面。大致总结下,就是说你对各射频器件都要熟悉,哪个参数什么意思,对系统有什么影响,比如一个双工,插损大0.5,收发端口隔离度差5db,带外 某位置抑制差了10db,这些对系统的影响有多大,有没有临界的项会fail。虽然这些器件设计出来基本是能用的,但是这个和平台的具体设计关系也很大。这些很熟悉了,原理图部分的设计还是改动或者说优化都不会有大问题了。

射频工程师必备能力之布局能力

布局,怎么走顺大家都知道,实在不顺首先让高频接收线最短保护最好,然后是低频接收,然后是高频发射,然后是低频发射。TRX IC的设计基本也固定了你RF前端的整体布局。注意一些去耦电容的位置,都靠近芯片肯定不现实,别差太多,实在远,线别太细。具体哪个要优先考虑哪个可以靠后,你自己去分析信号属性,是时钟的,是模拟的还是数字的。同属性的也有强有弱,强的别干扰别人,弱的别被干扰。基本上布局问题也不大,现在手机环境越来越复杂,都保证设计规则是不现实的,具体怎么把握,这个才是显现能力的地方。

射频工程师必备能力之layout

这点非常重要,就是layout。个人认为好的射频工程师更应该控制好layout,其次才是后期解bug。对于layout,这就需要经验了。因为单从各IC厂家,各器件厂家的layout指导来做,一般都不会有问题。但实际肯定是不可能的,就像placement一样。这个就需要你用经验去判断在有冲突的时候,偏重优化某部分。再次强调,layout非常重要,好的射频工程师不会挖很多坑在后期慢慢解。

射频工程师必备能力之分析问题的能力

问题的分析能力。发射的,这个确实很多都是匹配导致的,比如发射功率和接收灵敏度。但是这个不难,对吧,有人卡在这里吗?那么继续,比如EVM,可能是因为PA线性不好,这个通过匹配可以搞定,如果降低功率EVM还是不行,那么就要查查TRX供电,时钟电路。如果还是不行,数字IQ也查查,不要认为数字IQ就牛的怎么走都行,走多长都行,而且多大干扰都不怕。基本上工作几年的,基本上所有的射频测试项都 会遇到过fail的,但是难解的问题都不是匹配,对吧。当然有特殊情况,确实卡在匹配这,这个我后面说。

射频工程师必备能力之对系统共存问题的解决

对于对系统共存问题的解决。这个就是互扰,有传导的,也有辐射的。如果是一些射频系统内部的问题还好,对于跨系统的,比如摄像头,LCD,SD卡,马达,背光等等其他部分对射频(包含2G/3G/4G/GPS/WIFI/BT/FM)的干扰,就需要你各功能模块,各器件的性能工作原理,杂散特性都比较了解,这个相对就比较难了。还是需要长期的经验积累的。这里顺便提一下,我说这些重要,并不是说我在这部分很懂,这里估计需要标红加粗,以免有人没看到而拍砖。

测试系统的搭建,测试的准确与否还是很重要的,否则你发现的问题可能是假的。或者你不能发现问题。再或者说你的debug是在做无用功。这个需 要对测试系统,或者说搭建测试系统中的各部分功能都比较熟悉,举个简单的例子,比如你用耦合器,要知道他的输入功率范围,工作频段,插损等参数。当然,这只是个最简单的例子。好了,测试能力这是基本能力,大家理解了那我继续。

射频工程师必备能力之仿真及设计能力

仿真很重要,建模的准确性更为重要。刚入行时做微带线仿真,忘记该微带模型的参数来,直接导致后面仿真出来的数据都是错误的。不过手机上大家也没啥复杂的仿真,有几个人用ADS去看匹配吗?应该没有吧。手机上主要就是算算50欧姆微带线或者带状线。用史密斯小工具看看匹配,或者仿真一个简单的高通低通滤波器。因为仿真的东西很简单了,工具也基本都是傻瓜似的,所以难度很低,你要非用ADS去仿真匹配还是射频前端什么的,那我只能说我服了YOU了。

还是要说说匹配能力,还是很重要的,毕竟初始设计还是需要优化一下的。匹配好了,其他工作才能继续进行。

就是各种仪器的使用,当然也包含各种工具吧,比如测试仪器CMU200,CMW500,8960,信号源,频谱分析仪,功率计。示波器万用表也是基 本的。还有些对应的工具,比如校准工具,调试工具。这些还是 最最基本的技能的,熟练使用这些仪器及工具,效率会非常高的。后想起来的,所以就放在最后了。

英语口语,英语能力最简单的是看,然后是写,然后是听,然后是说。我认识一些可能稍微小点的公司的工程师,个人能力非常强,但是就是卡在英语这,这种人大家认识不少吧,确实很可惜。其实学几天达到基本沟通不难的,大家也许把这个看的过于复杂了。不管实际上用不用口语吧,很多大公司还是有这个要求 的,不过多数时候都是中国人面英语,听起来也容易。我英语确实不咋地,但是前后也好几次英语面试了,除了一次是韩国人面试,口音实在太重,其余没有卡在语言这里的。

再补充下我的论据,不要把匹配或者说史密斯看得想神明一样。我能说我确实有好几年没调过匹配了吗?N个客户,N乘X个项目,这么多项目中还有各种不同的 band组合,相同的band还有N多的替代了供应商。同一家的还有2级增益的,3级增益的,PA有GAAS的,COMS的。此外还有各厂家的SAW,双工,FEM等。就没见过谁卡在匹配调试上。这里补充一下,一共遇到2次,一个是layout问题,band2双工器接地不好,隔离上不去,灵敏度差了那么2个DB。还有一个是placement的问题。所以,匹配没那么重要好不,我们更多的是关注棘手的或者紧急的问题,还没听说哪个上百M的大单因为匹配耽 误了,匹配非常难调的,绝对有其他问题。接地好走线没问题,前级给了该给的信号,匹配怎么会难?国内多少客户连VNA都没有,连loadpull都不看,小半天就把匹配搞定了。

估计这个时候崇拜史密斯的工程师正在开VNA预热30分钟,校准都没搞定呢。所以不要纠结于匹配和史密斯了,这不是什么难的地方,更不是重要的地方。其实这跟焊接能力的重要差不多,不是什么高深的不得了的东西。有人为了应付面试,苦学史密斯和背各种公式,真的有必要吗?当然了,我不是不会调,带宽几百M,几个G的器件都调过,还要注意线性指标,带内平坦度,NF,相位一致性,输入输出驻波。当然,电流也要考虑。这个就手机这个频 率,不要把它想的太高深,真没那么神秘。

最后我同意大家说的4G PA频率比较高,带宽比较宽,频段比较多,匹配会是比较重要的工作。不过以后趋势应该是PA模块化,也就是输入输出口都是50欧姆,而且还都是带隔直电容 的。这个肯定不遥远。不过大家也不要觉得这样射频不就该下课了吗?放心吧,不会的。以后无线通信的前景还是很广阔的,至少我们这些工程师退休前还会有活干的。

大家有什么意见,畅所欲言吧,拍砖可以,但请不要过分的个人攻击哦!

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