射频设计做与做的好的区别有多大

随着芯片的集成化，射频变得模块化，几个模块搭在一起就组成了电路，但是真的如此简单吗？

案例一

之前有个项目，用一颗零中频收发芯片搭一个零中频的架构方案，从以往的经验看，在芯片前加一个放大器和LNA就构成了简单的收发电路。

但是在实际测试中，出了问题，方案远不能测到仿真灵敏度。拉通各环节查问题，发现是LNA的增益不够...增益不够的原因是芯片的ADC噪底较高

射频看似是搭电路就能通，但是通的好不好，就要看对整个架构的理解深不深，虽然只是简单的增益设计，但是如果不结合整体看，可能会出现灵敏度下降、或者线性度变差的情况。

案例二

某窄带物联网（NB-IoT）终端设计项目，采用集成度较高的射频前端模块与基带芯片级联。理论上，前端模块已集成功率放大器（PA）、低噪声放大器（LNA）和开关，只需按 datasheet 推荐电路完成 PCB 布线即可。但在实验室测试中，出现了现象：

问题表象：发射功率达标，但接收灵敏度比理论值低 8dB，且频谱仪显示接收频段存在持续的杂散干扰。

排查过程：

起初怀疑 LNA 噪声系数恶化，更换芯片后问题依旧；

检查 PCB 布线，发现 PA 输出端到天线开关的微带线长度为 15mm，按 2.4GHz 波长计算，该长度接近 λ/4（约 31mm）的一半，形成了阻抗变换效应；导致发射对接收产生较大的影响。

用网络分析仪测试该链路，发现驻波比（VSWR）高达 3.2:1，反射功率导致 PA 进入非线性区，产生较大谐波干扰。

原因：匹配网络设计仅参考了模块手册的 “典型电路”，却忽略了 PCB 走线寄生参数与实际工作频段的耦合效应。微带线长度未做阻抗匹配优化，导致信号反射叠加至接收链路，抬高了噪声基底。

解决方案：将微带线长度调整为 λ/8（约 15.5mm），VSWR 降至 1.3:1，灵敏度恢复正常。

射频设计的 “系统级思维” 核心

从上述案例可见，“做出来” 与 “做好” 的本质区别在于：

模块思维：关注单个器件指标（如 LNA 增益、PA 功率），依赖 “典型电路” 堆砌；

系统思维：建立噪声链、线性度、阻抗匹配的全局模型，

考虑：用 Friis 公式计算总噪声系数，用级联 IP3 评估线性度瓶颈；PCB 走线电感、过孔电容对高频信号的影响（如毫米波频段需考虑趋肤效应）；本振泄漏、电源纹波对射频链路的串扰（需在架构层设计隔离措施）。

结语：从 “搭电路” 到 “造系统”

射频设计早已不是 “模块拼积木”，当芯片集成度提升至将 LNA、 mixer、ADC 封装在同一 die 时，更需要设计者从系统级视角穿透模块化的表象。就像第一个案例中，看似简单的 LNA 增益问题，实则是 ADC 噪底与链路噪声匹配的全局问题；唯有将 “器件指标” 转化为 “系统性能”，才能跨越 “做” 与 “做好” 之间的鸿沟。

来源：射频通信链