① 射頻前端模組，看這一篇就夠了
姓名：劉軒 學號：19020100412 學院：電子工程學院
轉自：https://zhuanlan.hu.com/p/297965743
【嵌牛導讀】射頻前端模組技術介紹
【嵌牛鼻子】射頻前端 濾波器
【嵌牛提問】中國企業如何克服「拿來主義」，快速迭代發展？
【嵌牛正文】
射頻前端(RFFE, Radio Frequency Front-End)晶元是實現手機及各類移動終端通信功能的核心元器件，全球市場超過百億美金級別。過去10年本土手機的全面崛起，為本土射頻前端產業的發展奠定了堅實的產業基礎；而5G在中國的率先商用化，以及全球貿易環境的變化，又給本土射頻行業加了兩捆柴火。射頻前端晶元產業在我國也已經有了15年以上的發展歷史，創新和創業活動非常活躍，各類企業數十家，也是市場和資本高度關注的領域。本文作者有幸在射頻晶元行業從業11年，從2G時代做到今天的5G，也在外企、民企、國企都工作過，直接開發並大量量產過射頻的每一類型產品。這篇文章總結了作者與一些行業朋友近些年的討論，嘗試對射頻模組產品的技術市場及商業邏輯進行梳理。同時，本土射頻發展了十餘年，競爭是行業主線，合作與友誼是非常稀缺的資源。本文將會重點分享「模組化」的相關知識，也是希望更多的本土廠商去通過「合作」分享模組化的巨大機遇。
引言
根據魏少軍教授在「2020全球CEO峰會」的《人間正道是滄桑-關於大變局下的戰略定力》主題演講，統計得出對中國市場依賴度最高（依營收佔比計算）的美國公司，如下圖。我們可以看到SKYWORKS、Qualcomm、Qorvo、Broadcom這四家美國射頻巨頭（其中SKYWORKS和Qorvo以射頻業務為主；Qualcomm和Broadcom包含了射頻業務）恰好占據了排行榜前4名。
射頻前端的國際情況
射頻前端技術主要集中在濾波器(Filter)、功率放大器(PA, Power Amplifier)、低雜訊放大器(Low Noise Amplifier)、開關（RF Switch）。目前全球射頻市場由引言提到的四家美國射頻公司Skyworks、Qualcomm、Qorvo、Broadcom與日本Murata這五大射頻巨頭寡佔。
五家射頻巨頭在PA與LNA等市場佔有率超過九成。濾波器方面，則分為聲表面波(SAW, Surface Acoustic Wave)與體表面波(BAW, Bulk Acoustic Wave)濾波兩種主要技術。目前，SAW濾波器市場由Murata占據一半，Skyworks約10%，Qorvo約4%，其餘則被太陽誘電、TDK等大廠瓜分。BAW濾波器的市場則由美國企業占據9成市場。
由此可見，射頻前端是巨大的市場，能容納5家國際巨頭持續發展。國際巨頭的技術跨度大，模組化能力強；模組化產品是國際競爭的主賽道。每家巨頭都擁有BAW技術或其替代方案。
射頻前端的國內情況
關於射頻前端的國內情況有很多文章都曾提到，這里不贅述，只給幾個共識比較多的結論：
1.本土公司普遍以分立器件為主要方向；分立器件是當前本土競爭的主賽道。2.本土公司缺乏先進濾波器技術及產品，模組化能力普遍不強。
5G模組化挑戰及機遇的來源
PCB布線空間及射頻調試時間的挑戰，下沉到了入門級手機，打通了國產模組晶元的迭代升級路徑。
射頻模組晶元，不是一個新生的產品系列。事實上，射頻模組晶元的使用幾乎與LTE商業化同時發生。過去10年內，各種復雜的射頻模組已經普遍應用在了各品牌的旗艦手機中；與此同時，在大量的入門級手機上，分立器件的方案也完全能夠滿足各方面的要求。因此在過去10年就出現了涇渭分明的兩個市場：旗艦機型用模組方案；入門機型用分立方案。模組方案要求「高集成度和高性能」，因而價格也很高；而分立方案要求「中低集成度和中等性能」，售價相對而言就低不少。兩種方案之間存在巨大的技術和市場差異，我們可以把這個稱作4G時代的「模組鴻溝」。
4G時代的「模組鴻溝」
5G的到來，徹底改變了這個狀況。
相比於4G入門級手機的2~4根天線，5G入門級手機的天線數目增加到了8~12根；需要支持的頻段及頻段組合也在4G的基礎上顯著增加。大家知道，射頻元器件的數目，與天線數目及頻段強相關，這就意味著射頻元器件的數目出現了急劇地增長。與此同時，由於結構設計的要求，5G手機留給射頻前端的PCB面積是無法增加的，因此分立方案的面積大大超過了可用的PCB面積。這是空間帶來的約束。
還有一個挑戰，來自於調試時間。4G使用分立器件方案的射頻調試時間，一般在一周以內。隨著5G射頻復雜度的顯著提升，假設使用分立方案，可能會帶來3~5倍的調試時間增加；從成本上來講，還需要消耗更貴的5G測試設備、熟悉5G測試的工程師資源。如果使用模組，大部分的調試已經在模組設計過程中在內部實現了，調試工作量將更多地移到軟體端，因此調試效率大大提升。這是時間帶來的約束。
時間和空間的約束，強烈而普遍。因此在入門級5G手機中，就天然出現了對「中低性能和高集成度」模組的需求，與旗艦手機的「中高性能和高集成度」模組形成了管腳統一。既然都需要高集成度的模組，只是指標要求不一樣，這樣國產的模組晶元就可以從「中低性能」（5G入門級手機）向「中高性能」(5G旗艦手機)迭代演進。因此，「模組鴻溝」便被填平了。
任何事情都是兩面的。「模組鴻溝」被填平以後，分立市場的空間也出現了風險；對專長於分立晶元的本土企業來講，也需要巨大的資源和力量去在模組產品中找到自身的位置；如果不能突破，就會在不遠的未來進入到瓶頸階段。
在5G的早期階段，目前市場上也出現了一種混合方案，即用分立器件和模組混搭的方案。這個方案的出現，有很多客觀的原因，其中就包括歷史上形成的「模組鴻溝」。這種方案是妥協的產物，犧牲了一些關鍵指標，而且面積上也做了讓步。如果沒有專注做國產化模組的晶元公司，就不會有優秀的國產模組晶元；如果沒有優秀的國產模組晶元，模組方案的價格永遠高高在上。
濾波器技術簡要分類
BAW 濾波器： 即體聲波濾波器。具有插入損耗小、帶外衰減大等優點，同時對溫度變化不敏感，BAW濾波器的尺寸大小會隨著頻率升高而縮小，因此尤其適用於1.7GHz以上的中高頻通信，在5G與sub-6G的應用中有明顯優勢。
SAW濾波器： 即聲表面波濾波器。採用石英晶體、鈮酸鋰、壓電陶瓷等壓電材料，利用其壓電效應和表面波傳播的物理特性而製成的一種濾波專用器件。SAW濾波器具有性能穩定、使用方便、頻帶寬等優點，是頻率在1.6GHz以下的應用主流。但存在插入損耗大、處理高頻率信號時發熱問題嚴重等缺點，因此在處理1.6GHz以上的高頻信號時適用性較差。
LC型濾波器： 即電感電容型濾波器。LC濾波器一般是由濾波電容、電抗和電阻適當組合而成，電感與電容一起組成LC濾波電路。
射頻模組簡要分類
射頻前端模組是將射頻開關、低雜訊放大器、濾波器、雙工器、功率放大器等兩種或者兩種以上的分立器件集成為一個模組，從而提高集成度和性能，並使體積小型化。根據集成方式的不同，主集天線射頻鏈路可分為：FEMiD（集成射頻開關、濾波器和雙工器）、PAMiD（集成多模式多頻帶PA和FEMiD）、LPAMiD（LNA、集成多模式多頻帶PA和FEMiD）等；分集天線射頻鏈路可分為：DiFEM（集成射頻開關和濾波器）、LFEM(集成射頻開關、低雜訊放大器和濾波器)等。
主集天線射頻鏈路
分集天線射頻鏈路
射頻前端的「價值密度」
既然5G手機PCB面積是受限制的資源，同時我們需要在5G手機內「擠入」更多的射頻功能器件，因此我們評價每一類型射頻器件時，需要建立一個參數來進行統一描述，作為反映其價值與PCB佔用面積的綜合指標。
ValueDensity=（平均銷售價格ASP）/（晶元封裝大小）
接下來，我們使用VD值這個工具，分別分析一下濾波器、功率放大器、射頻模組三類產品的情況。
1. 濾波器的VD值
首先說明一點，由於通常情況下濾波器還需要外部的匹配電路，實際的VD值比器件的VD值還要再低一些。我們先忽略這個因素。根據以上的數據，我們可以得到一些結論：從LTCC到四工器，VD值持續增加，從1.2到10.0，增加比較快速。
2. 功率放大器的VD值
根據以上數據，也可以看到: a) 從2G到4G，VD值從0.6增加到了1.5。b) 4G向CAT1演進的小型化產品，以及向HPUE或者Phase5N演進的大功率PA，VD值增加到了2附近。
3. 射頻模組的VD值
根據以上數據，可以觀察到： a) 接收模組普遍的VD值在5附近；b) 接收模組中的小封裝H/M/L LFEM，VD值非常突出，大於10；c) 發射模組（除FEMiD以外），VD值在4~6之間；d) FEMiD具有發射模組最高的VD值。因此當FEMiD與VD值較低的MMMB PA混搭時，也能達到合理的PCB布圖效率。
表格匯總的同時，我們也增加了技術國產化率和市場國產化率的參考數據。一般來講，市場國產化率較低的、或者技術國產化率遠遠超過國產化率數字的細分品類，VD值會虛高一些。在本土相應產品市佔率提高以後，未來還會有比較明顯的降價空間。
射頻發射模組的五重山
發射1： PA與LC型濾波器的集成，主要應用在3GHz~6GHz的新增5G頻段，典型的產品是n77、n79的PAMiF或者LPAMiF。這些新頻段的5GPA設計非常有挑戰，但由於新頻段頻譜相對比較「干凈」，所以對濾波器的要求不高，因此LC型的濾波器（IPD、LTCC）就能勝任。綜合來看，這類產品屬於有挑戰但不復雜的產品，其技術和成本均由PA絕對掌控。
發射2： PA與BAW（或高性能SAW）的集成，典型產品是n41的PAMiF或者Wi-Fi的iFEM類產品，頻段在2.4GHz附近。這類產品的頻段屬於常見頻段，PA部分的技術規格有一定挑戰但並不高。由於工作在了2.4GHz附近，頻段非常擁擠，典型的產品內需要集成高性能的BAW濾波器來實現共存。這類產品由於濾波器的功能並不復雜，PA仍有技術控制力；但在成本方面，濾波器可能超過了PA。綜合來講，這類產品屬於有挑戰但不復雜的產品，PA有一定的控制力。
發射3： LowBand發射模組。LB (L)PAMiD通常集成了1GHz以下的4G/5G頻段(例如B5、B8、B26、B20、B28等等)，包括高性能功率放大器以及若干低頻的雙工器；在不同的方案里，還可能集成GSM850/900及DCS/PCS的2GPA，以進一步提高集成度。低頻的雙工器通常需要使用TC-SAW技術來實現，以達到最佳的系統指標。根據系統方案的需要，如果在LB PAMiD的基礎上再集成低雜訊放大器（LNA），這類產品就叫做LB LPAMiD。可以看到，這類產品的復雜度已經比較高：PA方面，需要集成高性能的4G/5GPA，有時候還需要集成大功率的2GPA Core；濾波器方面，通常需要3~5顆使用晶圓級封裝（WLP）的TC-SAW雙工器。總成本的角度來看（假設需要集成2GPA），PA/LNA部分和濾波器部分佔比基本相當。LB (L)PAMiD是需要有相對比較平衡的技術能力，因此第三級台階出現在了PA和Filter的交界處。
發射4： FEMiD。這類產品通常包含了從低頻到高頻的各類濾波器/雙工器/多工器，以及主通路的天線開關；並不集成PA。FEMiD產品通常需要集成LTCC、SAW、TC-SAW、BAW（或性能相當的I.H.PSAW）和SOI開關。村田公司定義了這類產品，並且過去近8年的時間內，占據了該市場的絕對主導權。三星、華為等手機大廠，曾經或正在大量使用這類產品在其中高端手機中。如前文所述，有競爭力的PAMiD供應商主要集中在北美地區；出於供應鏈多樣化的考慮，一些出貨量非常大的手機型號，就可能考慮使用MMMB（Multi-Mode Multi-Band） PA加FEMiD的架構。MMMB PA的合格供應商廣泛分布在北美、中國、韓國，而日本村田的FEMiD產能非常巨大（主要表現在LTCC和SAW）。又如前文所述，FEMiD的VD值非常高，整體方案的空間利用率也在合理范圍內。
發射5： M/H (L)PAMiD。這類產品是射頻前端最高市場價值也是綜合難度最大的領域，是射頻前端細分市場的巔峰。M/H通常覆蓋的頻率范圍是1.5GHz~3.0GHz。這個頻段范圍，是移動通信的黃金頻段。最早的4個FDDLTE 頻段Band1/2/3/4在這個范圍內，最早的4個TDD LTE頻段B34/39/40/41在這個范圍內，TDS-CDMA的全部商用頻段在這個范圍內，最早商用的載波聚合方案（Carrier Aggregation）也出現在這個范圍（由B1+B3四工器實現），GPS、Wi-Fi 2.4G、Bluetooth等重要的非蜂窩網通信也都工作在這個范圍。可以想像，這段頻率范圍最大的特點就是「擁擠」和「干擾」，也恰恰是高性能BAW濾波器發揮本領的廣闊舞台。由於這個頻率范圍商用時間較長，該頻率范圍內的PA技術相對比較成熟，核心的挑戰來自於濾波器件。
先解釋一下為什麼這段頻率是移動通信的黃金頻率。在很長的發展過程中，移動通信的驅動力來自移動終端的普及率，而移動終端普及的核心挑戰在於終端的性能和成本。過高的頻率，例如3GHz以上、10GHz以上，半導體晶體管的特性下降很快，很難做出高性能；而過低的頻率，例如800MHz以下、300MHz以下，需要天線的尺寸會非常巨大，同時用來做射頻匹配的電感值和電容值也會很大，在終端尺寸的約束下，超低頻段的射頻性能很難達到系統指標。簡而言之，從有源器件（晶體管）的性能角度出發，希望頻率低一些；從無源器件（電容電感和天線）的性能角度出發，希望頻率高一些。有源器件與無源器件從本質上的沖突，到應用端的折衷，再到模組內的融合，恰如兩股強大的冷暖洋流，在人類最波瀾壯闊的移動通信主航道上，相匯於1.5~3GHz的頻段，形成了終端射頻最復雜也最有價值的黃金漁場：M/HB (L)PAMiD。多麼地美妙！
這類高端產品的市場，目前主要由美商Broadcom、Qorvo、RF360等廠商占據。下圖是Qorvo公司在其官方公眾號上提供的晶元開蓋分析。可以看到，該類產品包含10顆以上的BAW，2~3顆的GaAs HBT，以及3~5顆SOI和1顆CMOS控制器，具有射頻產品最高的技術復雜度。該類產品通常需要集成四工器或者五/六工器這類超高VD值的器件。
M/H LPAMiD開蓋圖
射頻接收模組的五重山
接收模組的五重山模型，如上圖所述。
接收1： 使用RF-SOI工藝在單顆die上實現了射頻Switch和LNA。雖然僅僅是單顆die，但從功能上也屬於復合功能的射頻模組晶元。這類產品主要的技術是RF-SOI，在4G和5G都有一些應用。
接收2 ：使用RF-SOI工藝實現LNA和Switch的功能，然後與一顆LC型（IPD或者LTCC）的濾波器晶元實現封裝集成。LC型濾波器適合3~6GHz大帶寬、低抑制的要求，適用於5G NR部分的n77/n79頻段。這類產品也是SOI技術主導，主要應用在5G。
接收3： 從接收3往上走，接收模組開始需要集成若干SAW濾波器，集成度越來越高。通常需要集成單刀多擲（SPnT）或者雙刀多擲（DPnT）的SOI開關，以及若干通路支持載波聚合（CA）的SAW濾波器。封裝方式上，由於「接收3」的集成程度還不極限，因此有多種可能的路徑。其中國際廠商的產品主要以WLP技術為主，除了在可靠度及產品厚度方面有優勢，主要還是可以在更高集成度的其他產品中進行復用。
接收4： 這類產品叫做MIMO M/H LFEM。主要是針對M/H Band的頻段（例如B1/3/39/40/41/7）應用了MIMO技術，增加通信速率，在一些中高端手機是屬於入網強制要求。看起來通信業對M/H這個黃金頻段果然是真愛啊。技術角度出發，這類產品以RF-SOI技術實現的LNA加Switch為基礎，再集成4~6個通路的M/H高性能SAW濾波器。國際廠商在這些頻段已經開始普遍使用TC-SAW的技術，以達到最好的整體性能。
接收5： 接收晶元的最高復雜度，就是H/M/L的LFEM。這類產品以非常小的尺寸，實現了10~15路頻段的濾波（SAW Filter）、通路切換（RF-Switch）以及信號增強（LNA），具有超高的Value Density值（10左右），在5G項目上能幫助客戶極大地壓縮Rx部分佔用的PCB面積，把寶貴的面積用在發射/天線等部分，提升整體性能。這類產品需要的綜合技能最高，也基本必須要用WLP形式的先進封裝方式才能滿足尺寸、可靠度、良率的要求。
總結
1.射頻模組的核心要求是多種元器件的小型化及模組集成。
2.無論是發射模組還是接收模組，純5G的模組是困難但不復雜，最有挑戰也最具價值的是4G/5G同時支持的高復雜度模組。
② ADS模擬是否可以像CST那樣設置使用CPU的線程數
感謝侍租foxman，怪不得我模擬的時候只有一個核工作，原來幫助文件中清楚的寫明了在RF和dsp協模擬襪兄的時候，只有單線程老好兆工作。Multithread simulation on PC only works for DSP designsMulti-Thread simulation (MT) can speed up ADS simulation. However, there is a limitation on the PC. On a PC this only works for DSP designs. For Cosim designs there is no speed improvement and the simulation may fail.
③ 射頻工程師應該具備哪些主要能力
射頻中缺工程師必備能力之原理圖設計能力
首先自然是原理圖的設計能力，當然，從無到有目前已經很少了，多數平台都會有一個大致的參考設計，就算沒有，原理圖設計階段也會有平台方的大力支持。不過對於射頻部分，沒人幫助問題也不大，頻段確定了，選好這個頻段的PA，雙工器，FEM或者ASM,如果不是什麼不入流的廠家，鏈路預算也不是那麼重要，大家按業內標准來做的，不會差太多。RF前端部分的原理圖其實不算太難，TRX部分按照IC的DATASHEET來，有特殊注意的地方，IC廠家肯定會告知的。當然對於現成的原理圖，更換一些主要器件，首先要對比下新舊器件的參數有沒有大的區別，然後要一些實際的測試數據來看看，畢竟datasheet不是特別全面。大致總結下，就是說你對各射頻器件都要熟悉，哪個參數什麼意思，對系統有什麼影響，比如一個雙工，插損大0.5，收發埠隔離度差5db，帶外改銀某位置抑制差了10db，這些對系統的影響有多大，有沒有臨界的項會fail。雖然這些器件設計出來基本是能用的，但是這個和平台的具體設計關系也很大。這些很熟悉了，原理圖部分的設計還是改動或者說優化都不會有大問題了。
射頻工程師必備能力之布局能力
布局，怎麼走順大家都知道，實在不順首先讓高頻接收線最短保護最好，然後是低頻接收，然後是高頻發射，然後是低頻發射。TRXIC的設計基本也固定了你RF前端的整體布局。注意一些去耦電容的位置，都靠近晶元肯定不現實，別差太多，實在遠，線別太細。具體哪個要優先考慮哪個可以靠後，你自己去分析信號屬性，是時鍾的，是模擬的還是數字的。同屬性的也有強有弱，強的別干擾別人，弱的別被干擾。基本上布局問題也不大，現在手機環境越來越復雜，都保證設計規則是不現實的，具體怎麼把握，這個才是顯現能力的地方。
射頻工程師必備能力之layout
這點非常重要，就是layout。個人認為好的射頻工程師更應該控制好layout，其次才是後期解bug。對於layout，這就需要經驗了。因為單從各IC廠家，各器件廠家的layout指導來做，一般都不會有問題。但實際肯定是不可能的，就像placement一樣。這個就需要你用經驗去判斷在有沖突的時候，偏重優化某部分。再次強調，layout非常重要，好的射頻工程師不會挖很多坑在後期慢慢解。
射頻工程師必備能力之分析問題的能力
問題的分析能力。發射的，這個確實很多都是匹配導致的，比如發射功率和接收靈敏度。但是這個不難，對吧，有人卡在這里嗎？那麼繼續，比如EVM，可能是因為PA線性不好，這個通過匹配可以搞定，如果降低功率EVM還是不行，那麼就要查查TRX供電，時鍾電路。如果還是不行，數字IQ也查查，不要認為數字IQ就牛的怎麼走都行，走多長都行，而且多大幹擾都不怕。基本上工作幾年的，基本上所有的射頻測試項都會遇到過fail的，但是難解的問題都不是匹配，對吧。當然有特殊情況，確實卡在匹配這，這個我後面說。
射頻工程師必備能力之對系統共存問題的解決
對於對系統共存問題的解決。這個就是互擾，有傳導的，也有輻射的。如果是一些射頻系統內部的問題還好，對於跨系統的，比如攝像頭，LCD，SD卡，馬達，背光等等其他部分對射頻（包含2G/3G/4G/GPS/WIFI/BT/FM）的干擾，就需要你各功能模塊，各器件的性能工作原理，雜散特性都比較了解，這個相對就比較難了。還是需要長期的經驗積累的。這里順便提一下，我說這些重要，並不是說我在這部分很懂，這里估計需要標紅加粗，以免有人沒看到而拍磚。
測試系統的搭建，測試的准確與否還是很重要的，否則你發現的問題可能是假的。或者你不能發現問題。再或者說你的debug是在做無用功。這個需要對測試系統，或者說搭建測試系統中的各部分功能都比較熟悉，舉個簡單的例子賣殲辯，比如你用耦合器，要知道他的輸入功率范圍，工作頻段，插損等參數。當然，這只是個最簡單的例子。好了，測試能力這是基本能力，大家理解了那我繼續。
射頻工程師必備能力之模擬及設計能力
模擬很重要，建模的准確性更為重要。剛入行時做微帶線模擬，忘記該微帶模型的參數來，直接導致後面模擬出來的數據都是錯誤的。不過手機上大家也沒啥復雜的模擬，有幾個人用ADS去看匹配嗎？應該沒有吧。手機上主要就是算算50歐姆微帶線或者帶狀線。用史密斯小工具看看匹配，或者模擬一個簡單的高通低通濾波器。因為模擬的東西很簡單了，工具也基本都是傻瓜似的，所以難度很低，你要非用ADS去模擬匹配還是射頻前端什麼的，那我只能說我服了YOU了。
還是要說說匹配能力，還是很重要的，畢竟初始設計還是需要優化一下的。匹配好了，其他工作才能繼續進行。
就是各種儀器的使用，當然也包含各種工具吧，比如測試儀器CMU200,CMW500，8960，信號源，頻譜分析儀，功率計。示波器萬用表也是基本的。還有些對應的工具，比如校準工具，調試工具。這些還是最最基本的技能的，熟練使用這些儀器及工具，效率會非常高的。後想起來的，所以就放在最後了。
英語口語，英語能力最簡單的是看，然後是寫，然後是聽，然後是說。我認識一些可能稍微小點的公司的工程師，個人能力非常強，但是就是卡在英語這，這種人大家認識不少吧，確實很可惜。其實學幾天達到基本溝通不難的，大家也許把這個看的過於復雜了。不管實際上用不用口語吧，很多大公司還是有這個要求的，不過多數時候都是中國人面英語，聽起來也容易。我英語確實不咋地，但是前後也好幾次英語面試了，除了一次是韓國人面試，口音實在太重，其餘沒有卡在語言這里的。
再補充下我的論據，不要把匹配或者說史密斯看得想神明一樣。我能說我確實有好幾年沒調過匹配了嗎？N個客戶，N乘X個項目，這么多項目中還有各種不同的band組合，相同的band還有N多的替代了供應商。同一家的還有2級增益的，3級增益的，PA有GAAS的，COMS的。此外還有各廠家的SAW,雙工，FEM等。就沒見過誰卡在匹配調試上。這里補充一下，一共遇到2次，一個是layout問題，band2雙工器接地不好，隔離上不去，靈敏度差了那麼2個DB。還有一個是placement的問題。所以，匹配沒那麼重要好不，我們更多的是關注棘手的或者緊急的問題，還沒聽說哪個上百M的大單因為匹配耽誤了，匹配非常難調的，絕對有其他問題。接地好走線沒問題，前級給了該給的信號，匹配怎麼會難？國內多少客戶連VNA都沒有，連loadpull都不看，小半天就把匹配搞定了。
估計這個時候崇拜史密斯的工程師正在開VNA預熱30分鍾，校準都沒搞定呢。所以不要糾結於匹配和史密斯了，這不是什麼難的地方，更不是重要的地方。其實這跟焊接能力的重要差不多，不是什麼高深的不得了的東西。有人為了應付面試，苦學史密斯和背各種公式，真的有必要嗎？當然了，我不是不會調，帶寬幾百M，幾個G的器件都調過，還要注意線性指標，帶內平坦度，NF，相位一致性，輸入輸出駐波。當然，電流也要考慮。這個就手機這個頻率，不要把它想的太高深，真沒那麼神秘。
最後我同意大家說的4GPA頻率比較高，帶寬比較寬，頻段比較多，匹配會是比較重要的工作。不過以後趨勢應該是PA模塊化，也就是輸入輸出口都是50歐姆，而且還都是帶隔直電容的。這個肯定不遙遠。不過大家也不要覺得這樣射頻不就該下課了嗎？放心吧，不會的。以後無線通信的前景還是很廣闊的，至少我們這些工程師退休前還會有活乾的。
④ 我用ads 2008模擬RF電路 需要5v VCC供電 但找不到vcc組件 是需要搭個DC模塊嗎求解~怎麼搭啊~
先選器件庫如圖，第一個就是電壓盯啟源。拖出到原理圖上點擊電壓源，可以設置你想要的電壓行則橋值檔猛。
⑤ 如何自學掌握射頻電路設計的能力
首先，至少要熟悉射頻電路的分析方法，S參數、阻抗匹配、Smith Chart，這些最基本的東西最好都要明白其相互之間的聯系； 其次，至少熟悉一種模擬軟體，ADS不錯租胡，課本上的東西都不如動手模擬來殲型虧得直接明了； 最後，多摸儀器、多做實驗，你做測試一定會遇到各種跟模擬不一致的現象，這時候如何通過實驗去驗證、debug是射頻工程師非常重要的能力。做射頻沒人帶很難，入門從拉扎維射頻微電子看起，然後選定一個具體電路模塊深究。設計電路，畫版圖，流片測試，一個周期很長，何況是循環設計。沒十年，難以成大氏神牛。
⑥ 為什麼ads負載牽引模擬不出結果
目前的RF模擬軟體和實際結果誤差都太大段悔，國內的RF研究大都是盲人摸象式的研究，最好的辦法就是採用微波負載牽引（LOAD-PULL）升燃逗技術進行現實模擬，很快就可以得到真正的最佳結果吵賣。
⑦ ADS模擬入門1 -- 結合史密斯圓圖對特性阻抗的tuning
作為一名硬體工程師，如果板子打出來高速差分特性阻抗不滿足要求怎麼辦？在不該PCB的情況下如何做臨時tuning？
首先，我們需要將幾個公式瞭然於心：
平行板電容量
C=εoA/h
A表示平行板面積，h表示平板間距。
圓形導體局部自感
L=5d{ln(2d/r)-3/4}
d為長度，r為半徑
A表示平行板面積，h表示平板間距。
頻域二階阻抗公式
Z（w）=R+i（wL-1/wC），w=2πf 頻域二階
w指角頻率，i為相位復數，f為頻率。
微帶線(microstrip)特性阻抗
Z={87/[sqrt(Er+1.41)]}*ln[5.98H/(0.8W+T)]
W為線寬，T為走線的銅皮厚度，H為走線到參考平面的距離，Er是PCB板材質的介電常數(dielectric constant)
帶狀線(stripline)特性阻抗
Z=[60/sqrt(Er)]*ln{4H/[0.67π(0.8W+T)]}
即與介電常數、銅箔厚度成反比；與介質厚度（與參考層的距離）成正謹凱比
綜合上面3個公式，可領悟出，銅箔越厚，L越小，Z（w）=R+i（wL-1/wC），故特性阻抗變大；與參考層距離越大，C越大，Z（w）=R+i（wL-1/wC），故特性阻抗越小。
再實際一點，就是信號遇到容性阻抗時，特性阻抗會降低；遇到感性阻抗時，特性阻抗會升高。
S11=Vr/Vi=（Z2-Z1 ）/（Z2+Z1）
S12=Vt/Vi=2*Z2/（Z2+Z1） （2）
Vi為反射前端信號電壓，Vr為反射電壓，Vt為反射後端信號電壓，Z1為反射前端阻抗，Z2為反射後端阻抗，Vo為驅動端電壓。Vi為傳輸線電壓。
實際一點，就是如果後端阻抗大於輸入阻抗，就是形成正反射，信號電壓升高，即過沖；就是如果後端阻抗小於輸入阻抗，就是形成負反射，信號電壓降低，即下沖。我們經常在發送端加22~33Ω匹配串阻，就是因為CMOS輸出阻抗很低，只有20~40Ω，需要進行阻抗匹配。
ADS建一個簡單的前模擬線路
主要是因為興趣玩玩，所以在線路上胡亂串聯並聯了LC，看看能不能調，正常情況下高速信號上肯定只有AC coup，所以結果會不怎麼好看，損耗太嚴重。
掃描頻率設置為1GHz~5GHz，設置差分S參數公式，提取差分回損SDD11，差分插損SDD12，TDR阻抗，史密斯圓圖結果。
從Smith圓圖上增加2個mark點，可以看出在1GHz時，阻抗約為超出100較多；在5GHz，阻抗低於100較多，且實部阻抗一直不在Zo圓圈附近，在實部和虛部高低之間一直來回震盪。
打開ADS tuning，調節串聯LC和並聯C的值，發現串聯C的值影響幾乎忽略不計，故此處不寫，串阻R也是，發現對信號的損耗太大。
增大串聯L從0.05nH到2.04nH，從史密斯圓圖上發現1G~5GHz阻抗幾乎在同一個實部圓圈上，由於阻抗匹配較好，所以SDD11回損幾乎保持不變，TDR曲線幾乎沒變，但插損損失變得更加嚴重。
繼續增大L到5.025nH，從史密斯銷灶圓圖上看，較低頻的1GHz阻抗從0.05nH時的實部1.457降到0.503，阻抗變小了很多；5GHz反而相反。插損更加嚴重，接收端能接受到的功率在2GHz下幾乎無法滿足了。
總結得出，串聯L對祥斗喚特性阻抗的調試沒有線性規律，還是取決於板子上信號頻率，且L越大，插損越大，不宜採取此方法。
將並聯電容從0.1nF減小為0.001nF，發現1GHz阻抗實部從1.45降為1.234,5GHz實部從0.68減為0.676，史密斯圓圈變小，越來越靠近Zo，所以回損插損整體都變小。
將並聯電容從0.001nF增到為10nF，發現1GHz阻抗實部從1.234升為1.442,5GHz實部從0.676降為0.606，史密斯圓圈變大，所以回損插損整體都變大，由於5GHz阻抗變化非線性，故並聯電容無法線性調節阻抗。
將並聯電容從10nF增到為100nF，發現1GHz阻抗實部虛部均幾乎沒有變化，不僅如此其他參數也沒有變化，故可見並聯C並不能一直影響特性阻抗，它有一個范圍。
綜上，搞了半天，高速差分阻抗調試必須搭配頻率，沒有一定的規律可尋，而結合最開始說的公式，線寬線距過孔參考層都會影響到阻抗，所以還是安心在gerber前把阻抗控制好，注意review stackup和layout，否則萬劫不復准備走人啊~
⑧ 請問ADS射頻電路模擬軟體哪個版本比較好用，我剛入門RF，從哪方面學習較好呢謝謝！
版本做知都一樣的，我用的09版，沒什麼大的差別，都能用。有一本叫《ADS2008射頻模擬》的書，書名記不得了，反正數敬是2008的。很好。不要買純畢消ADS20，錯誤多，很多都是網上的例子。我們實驗室都用的2008這本書，很實用
⑨ ADS模擬入門3 -- 對PCB via和同軸線長度的研究
我們時常知道物理結構不同所產生的通孔、盲孔、埋孔，還有pad類型，以及現在經常用到的過孔anti-pad反焊盤技術等、背鑽技術等，大多數工程師只知其然而不知其所以然，Dota打累了，那就研究研究唄~
1. anti-pad與普通焊盤
普通焊盤在過孔直徑為8mil時TDR差分阻抗降到了53Ω。（其餘的過孔直徑為10mi/12mil/14mil/16mil是我弄著玩的）
可以看出過孔直徑為正常8mil Anti-pad TDR在經過過孔的時候最低降到70Ω左右，而普通焊盤在過孔直徑為8mil時TDR差分鏈敏阻抗降到了53Ω。（其餘的過孔直徑為10mi/12mil/14mil/16mil是我弄著玩的l）
而插損方面，過孔直徑8mil時，anti-pad插損在為-1.3dB@5GHz，即接收端功率為發送端功率的70%，相比普通焊盤為-3.2dB@5GHz，接收端功率只有發送端50%。
對好喚anti-pad直徑進行掃描分析
似乎anti-pad的直徑越大，SI會越好，不棚襪枝過因為某些原因（我不知道），綜合考慮在一個合適的尺寸會比較好，如某平台design guide要求：
同軸線長度與SI的關系
設計同軸線
竟然不受長度的影響？？？？不科學啊，跟傳輸線不一樣啊，同軸線特性接觸的不是很多，後面找RF的人咨詢一下再研究。
⑩ 是不是有個仿微波射頻的軟體 大概叫什麼ADS
先進設計系統(Advanced Design System)
1.ADS簡介
先進設計系統(Advanced Design System)，簡稱ADS，是安捷倫科技有限公司(Agilent)為適應競爭形勢，為了高效的進行產品研發生產，而設計開發的一款EDA軟體。軟體迅速成為工業設計領域EDA軟體的佼佼者，因其強大的功能、豐富的模板支持和高效准確的模擬能力（尤其在射頻微波領域），而得到了廣大IC設計工作者的支持。 ADS是高頻設計的工業領袖。它支持系統和射頻設計師開發所有類型的射頻設計，從簡單到最復雜，從射頻∕微波模塊到用於通信和航空航天∕國防的MMIC。 通過從頻域和時域電路模擬到電磁場模擬的全套模擬技術，ADS讓設計師全面表徵和優化設計。單一的集成設計環境提供系統和電路模擬器，以及電路圖捕獲、布局和驗證能力 —— 因此不需要在設計中停下來更換設計工具。 先進設計系統是強大的電子設計自動化軟體系統。它為蜂窩和便攜電話、尋呼機、無線網路，以及雷達和衛星通信系統這類產品的設計師提供完全的設計集成。 ADS電子設計自動化功能十分強大，包含時域電路模擬 (SPICE-like Simulation)、頻域電路模擬 (Harmonic Balance、Linear Analysis)、三維電磁模擬 (EM Simulation)、通信系統模擬(Communication System Simulation)、數字信號處理模擬設計（DSP）；ADS支持射頻和系統設計工程師開發所有類型的RF設計，從簡單到復雜，從離散的射頻/微波模塊到用於通信和航天/國防的集成MMIC，是當今國內各大學和研究所使用最多的微波/射頻電路和通信系統模擬軟體軟體。 此外Agilent公司和多家半導體廠商合作建立ADS Design Kit 及 Model File 供設計人員使用。使用者可以利用Design Kit 及軟體模擬功能進行通信系統的設計、規劃與評估，及MMIC/RFIC、模擬與數字電路設計。除上述模擬設計功能外，ADS軟體也提供輔助設計功能，如Design Guide是以範例及指令方式示範電路或系統的設計流程，而Simulation Wizard是以步驟式界面進行電路設計與分析。ADS還能提供與其他EDA軟體，如SPICE、Mentor Graphics的ModelSim、Cadence的NC-Verilog、Mathworks的Matlab等做協模擬（Co-Simulation），加上豐富的元件應用模型Library及測量/驗證儀器間的連接功能，將能增加電路與系統設計的方便性、速度與精確性。 ADS軟體版本有ADS2008、ADS2006A、ADS2005A、ADS2004A、ADS2003C、ADS2003A、ADS2002C和ADS2002A以及ADS1.5等。
2.ADS軟體的模擬分析法
2.1 高頻SPICE分析和卷積分析（Convolution） 高頻SPICE分析方法提供如SPICE模擬器般的瞬態分析，可分析線性與非線性電路的瞬態效應。在SPICE模擬器中，無法直接使用的頻域分析模型，如微帶線帶狀線等，可於高頻SPICE模擬器中直接使用，因為在模擬時可於高頻SPICE模擬器會將頻域分析模型進行拉式變換後進行瞬態分析，而不需要使用者將該模型轉化為等效RLC電路。因此高頻SPICE除了可以做低頻電路的瞬態分析，也可以分析高頻電路的瞬態響應。歲棗此外高頻SPICE也提供瞬態雜訊分析的功能，可以用來模擬電路的瞬態雜訊，如振盪器或鎖相環的jitter。 卷積分析方法乎培拆為架構在SPICE高頻模擬器上的高級時域分析方法，藉由卷積分析可以更加准確的用時域的方法分析於頻率相關的元件，如以S參數定義的元件、傳輸線、微帶線等。 2.2 線性分析 線性分析為頻域的電路模擬分析方法，可以將線性或非線性的射頻與微波電路做線性分析。當進行線性分析時，軟體會先針對電路中每個元件計算所需的線性參數，如S、Z、Y和H參數、電路阻抗、雜訊、反射系數、穩定系數、增益或中拍損耗等（若為非線性元件則計算其工作點之線性參數），在進行整個電路的分析、模擬。 2.3 諧波平衡分析( Harmonic Balance) 諧波平衡分析提供頻域、穩態、大信號的電路分析模擬方法，可以用來分析具有多頻輸入信號的非線性電路，得到非線性的電路響應，如雜訊、功率壓縮點、諧波失真等。與時域的SPICE模擬分析相比較，諧波平衡對於非線性的電路分析，可以提供一個比較快速有效的分析方法。 諧波平衡分析方法的出現填補了SPICE的瞬態響應分析與線性S參數分析對具有多頻輸入信號的非線性電路模擬上的不足。尤其在現今的高頻通信系統中，大多包含了混頻電路結構，使得諧波平衡分析方法的使用更加頻繁，也越趨重要。 另外針對高度非線性電路，如鎖相環中的分頻器，ADS也提供了瞬態輔助諧波平衡(Transient Assistant HB)的模擬方法，在電路分析時先執行瞬態分析，並將此瞬態分析的結果作為諧波平衡分析時的初始條件進行電路模擬，藉由此種方法可以有效地解決在高度非線性的電路分析時會發生的不收斂情況。 2.4 電路包絡分析（Circuit Envelope） 電路包絡分析包含了時域與頻域的分析方法，可以使用於包含調頻信號的電路或通信系統中。電路包絡分析借鑒了SPICE與諧波平衡兩種模擬方法的優點，將較低頻的調頻信號用時域SPICE模擬方法來分析，而較高頻的載波信號則以頻域的諧波平衡模擬方法進行分析 2.5 射頻系統分析 射頻系統分析方法提供使用者模擬評估系統特性，其中系統的電路模型除可以使用行為級模型外，也可以使用元件電路模型進行慣用響應驗證。射頻系統模擬分析包含了上述的線性分析、諧波平衡分析和電路包絡分析，分別用來驗證射頻系統的無源元件與線性化系統模型特性、非線性系統模型特性、具有數字調頻信號的系統特性。 2.6 拖勒密分析（Ptolemy） 拖勒密分析方法具有可以模擬同時具有數字信號與模擬、高頻信號的混合模式系統能力。ADS中分別提供了數字元件模型（如FIR濾波器、IIR濾波器，AND邏輯門、OR邏輯門等）、通信系統元件模型（如QAM調頻解調器、Raised Cosine濾波器等）及模擬高頻元件模型（如IQ編碼器、切比雪夫濾波器、混頻器等）可供使用。 2.7 電磁模擬分析(Momentum) ADS軟體提供了一個2.5D的平面電磁模擬分析功能——Momentum（ADS2005A版本Momentum已經升級為3D電磁模擬器），可以用來模擬微帶線、帶狀線、共面波導等的電磁特性，天線的輻射特性，以及電路板上的寄生、耦合效應。所分析的S參數結果可直接使用於諧波平衡和電路包絡等電路分析中，進行電路設計與驗證。在Momentum電磁分析中提供兩種分析模式：Momentum微波模式即Momentum和Momentum射頻模式即Momentum RF；使用者可以根據電路的工作頻段和尺寸判斷、選擇使用。