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春招来临-射频面试问什么?

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又到了一年一度的春招季,对于想要从事射频工程师岗位的求职者来说,了解当下的招聘行情十分关键。在今年的春招中,射频工程师岗位展现出了独特的需求特点和发展趋势。  



射频面试会问什么呢?

不同行业的公司不同的岗位一般关注点也不同。

模块类岗位——更关心射频电路的设计和匹配,所以一般比较关注射频的基础知识和调试经验方法。

史密斯圆图

Smith圆图的开路点,短路点在哪,代表这什么?    

答案:史密斯圆图是一个强大的可视化工具,它通过图形化的方法简化了射频电路设计中的阻抗匹配问题。

左侧是开路点0,中间是匹配点1,右端是开路点∞

短路点代表着阻抗为0,当负载阻抗为0时,即发生了短路,所有的入射波能量都会被反射回去,没有能量被负载吸收。阻抗为0的情况通常会导致电流无限大,可能会导致有源器件损坏。

开路点代表着阻抗为无穷大,没有连接负载。

射频电路的阻抗为开路时,所有的入射波能量都会被反射回去,也会导致全反射,但是与短路不同的点在于,短路是电流无穷大,开路是电压无穷大。

中间代表匹配50欧,最佳匹配点。当阻抗匹配到50欧姆时,理论上可以实现最大功率传输,此时反射系数为零,意味着没有能量反射。

射频电路设计的原则就是为了射频信号的最大功率传输。

匹配的方法?

根据最大传输原则,共轭匹配,利用Smith圆图,根据阻抗圆和导纳圆进行匹配的设计。

在史密斯圆图上使用电感和电容进行阻抗匹配时,遵循以下走线原则:

上感下容:    

在史密斯圆图中,向上移动表示匹配电感,向下移动表示匹配电容。这是因为史密斯圆图的上半部分代表感抗,下半部分代表容抗。


LC选择:

顺时针移动:串联电感(L)或并联电容(C)。

逆时针移动:串联电容(C)或并联电感(L)。

在阻抗圆(电阻圆)上串联,在导纳圆上并联。

元器件走向:

并联电感:沿着等电导圆逆时针移动。

并联电容:沿着等电导圆顺时针移动。

串联电感:沿着等电阻圆顺时针移动。

串联电容:沿着等电阻圆逆时针移动。

滤波特性:

顺时针移动:低通滤波效果。    

逆时针移动:高通滤波效果。

通过这些原则,可以在史密斯圆图上快速确定匹配元件的类型和连接方式,以实现最佳的阻抗匹配。

如果要实现宽带多支节匹配,在加上等Q值圆。

功放设计

功放调试流程以及调试方法,功放种类的不同调试方法的区别?功放线性指标之间的关系

功放的调试流程

1.
静态电压调试,调整漏极电压与栅极电压的值,选择合适的静态工作点。

2.
稳定性设计,功放调试要特别注意功放是不是稳定,一般可以通过矢网观测输入驻波。一般功放要求S11在工作频段内低于-10dB。可以通过负反馈、串联电阻、并联LC等方式实现功 法的稳定性调试。

3.
小信号调试,功放稳定后就进行增益调试,主要调输入匹配。S21约为设计增益值,且保证带内较为平坦。

4.
功率调试,调试电路实现功率输出。

5.
功率输出之后,根据需要调整线性和效率的兼容问题。    

滤波器

滤波器的匹配原则和功放类似,调试方法就是对照矢网绕Smith圆图。篇幅有限就不展开了

方案类岗位

方案类岗位更关注射频系统的指标预算,指标和器件设计,频率规划等。站的角度更高些。

何为射频系统的“频率规划”,并讨论在设计过程中如何实施?

频率规划是指在无线通信系统中,对使用的频率资源进行合理分配和优化配置的过程。其主要目的是为了确保系统内各个部分能够有效地工作,同时避免干扰和冲突,提高频谱利用率。以下是射频频率规划的一些关键点:

避免杂散和干扰:频率规划需要考虑信号自身的非线性产物,如谐波和交调产物,避免这些杂散落入信号带内,从而影响信号质量。

优化无杂散动态范围(SFDR):在设计和调试直接射频采样接收器时,频率规划工具可以帮助微调ADC采样率和输入频率位置,以优化SFDR。

考虑硬件特性:频率规划时需要考虑射频ADC或DAC的特性,如采样率、参考钟频率等,以及它们对系统性能的影响。

满足特定的性能要求:频率规划需要结合用户对TX链路的SFDR要求以及器件的特性,通过选择合适的采样率来避免RFDAC产生的杂散落入信号中内。

利用工具进行规划:存在多种工具可以帮助射频系统设计师进行频率规划,这些工具可以处理调谐带宽、杂散、互调及多频段前端架构。    

射频收发信机设计中,本地振荡器(LO)的设计考虑因素有哪些?

相位噪声:本地振荡器需要具有很低的相位噪声,以确保通信系统能够实现低误码率(BER)、低杂散输出。相位噪声对信号质量有直接影响,尤其是在高容量通信系统中,对LO信号的要求更高。

频率稳定性:LO需要提供稳定的频率源,以保证信号的准确传输和接收。频率的稳定性对于保持信号的同步和减少干扰至关重要。

频率覆盖范围:根据通信协议和应用场景,LO需要覆盖特定的频段范围和信道带宽。选择合适的VCO(压控振荡器)和分频器是实现所需频率覆盖的关键。

杂散抑制:在多次频率变换过程中,需要抑制和滤除可能混入所需信号中的杂散频率信号,以保证接收质量。

电源噪声和电路板布局:不良的电源噪声和电路板布局可能会影响LO的性能,因此需要仔细设计电源管理和电路板布局,以减少噪声和干扰。    

温度稳定性:LO的设计还需要考虑温度变化对频率和相位噪声的影响,确保在不同温度下都能稳定工作。

锁定时间:在需要快速跳频的应用中,如北约用于传输实时战术信息的Link-16网络,需要在13μs以下完成跳频。PLL的锁定时间是完成跳频的关键参数,直接影响跳频性能。

什么是镜像频率抑制?接收器中的零中频接收机和超外差接收机的区别是什么?

零中频接收机和超外差接收机的区别

架构和频率转换:

超外差接收机:通过混频将接收到的射频信号转换为一个固定的中频,然后再进一步处理。这种结构可以提供很好的接收动态范围和邻道选择性,但需要处理镜像频率干扰问题。

零中频接收机:直接将射频信号转换到基带(0Hz),从而避免了镜像频率干扰的问题。这种结构简化了射频前端的设计,不需要复杂的镜像抑制滤波器。

镜像频率处理:

超外差接收机:必须处理镜像频率干扰,通常需要在射频阶段使用高Q值的滤波器来抑制镜像频率。

零中频接收机:由于直接转换到基带,不存在镜像频率干扰的问题,因此不需要镜像抑制滤波器。

集成度和成本:
    

超外差接收机:通常需要多个阶段的混频和滤波,导致电路复杂,成本较高,集成度低。

零中频接收机:由于省去了镜像抑制滤波器和中频滤波器,集成度更高,体积小,成本低。

功耗和效率:

            

超外差接收机:由于复杂的电路和多个混频阶段,通常功耗较高。

零中频接收机:由于结构简单,器件少,功耗相对较低。

其他考虑因素:

超外差接收机:受I/Q信号不平衡度影响小,不需要复杂的直流消除电路。

零中频接收机:可能需要直流消除电路,对I/Q不平衡度敏感,载波恢复困难。

手机类岗位

手机射频岗与模块和方案类岗位略有不同,因为3GPP的协议制定很详细,头部的芯片公司方案也很完善。手机射频岗过多的关注指标测试、新器件替代、debug。

发射机EVM变差,分析一下可能的来源?

1.
PA 输出功率 ,输出功率过大,功放进入饱和区,可能会导致线性变差。

    

2.
PA Load-pull ,功放电路的匹配是效率圆,还是线性圆影响线性。

3.
PA Post Loss ,功放的选择都是通用型,如果链路插损过大,为了达到既定的功率可能会将功放推至更高输出点。

4.
PA 的输入阻抗

PA 的 input,同时也是 DA(Driver Amplifier)的 Load-pull。如果 PA input 的阻抗,离 50 奥姆太远,亦即此时 DA 的线性度不够好,ACLR 就差。

5.
PA 输入端的 SAW Filter ,SAW滤波器带宽较窄,会引入群时延,如果群时延波动过大,会造成EVM的恶化。

6.
Vcc 的 IR Drop ,功放的静态越高,功放的线性就越好。


7.
校正 ,现行的手机都配有DPD预失真,经过DPD校准后的,线性会得到明显改善。    

8. DC-DC converter Switching Noise,PA 电源,是来自 DC-DC Converter,由于 DC-DC Converter 的 Switching Noise,会与 RF 主频产生 IMD2,座落在主频两侧。需要去优化DCDC的 Switching Noise。

          


 


来源:射频通信链
System非线性电源电路通用UG芯片通信理论
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-07-29
最近编辑:11小时前
匹诺曹
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射频器件的偏置电路

一、偏置电路的核心作用 射频器件(如放大器、混频器、振荡器)的偏置电路负责提供稳定的直流工作点,确保器件在射频信号下高效、线性地工作,同时避免直流与射频路径的相互干扰。其设计需满足以下核心目标:稳定性:温度、电源波动时,偏置电压/电流保持恒定。低噪声:减少偏置网络引入的附加噪声(尤其对LNA至关重要)。射频隔离:防止射频信号泄漏到直流电源(反之亦然)。二、常见偏置电路拓扑 1. 电阻分压偏置 结构:通过电阻分压网络设置静态工作点(VGS)。优点:结构简单、成本低。缺点:温度稳定性差(电阻温漂影响偏置)。电源抑制比(PSRR)低,易受电源噪声干扰。适用场景:低频、低成本应用(如低增益放大器)。 2. 有源偏置(电流镜) 结构:利用晶体管镜像电流,提供稳定偏置。优点:高温度稳定性(晶体管参数匹配补偿温漂)。高PSRR,抑制电源噪声。缺点:电路复杂,占用面积大。适用场景:高频低噪声放大器(LNA)、功率放大器(PA)。3. 电感-电容(LC)偏置网络 结构:射频扼流圈(RFC)串联电感,并联旁路电容(如图1b)。作用:电感阻断射频信号进入直流电源。电容提供低阻抗射频接地路径。设计要点:电感自谐振频率(SRF)需高于工作频率。电容值选择满足XC≪ZRF(如100pF@1GHz时XC≈1.6Ω)。 4. 集成偏置芯片 结构:专用偏置IC(如LMV321运放、ADL5511检波器)。优点:集成过压/过流保护。支持数控调节(如I²C接口调整偏置电压)。缺点:成本较高,灵活性受限。适用场景:毫米波芯片、相控阵雷达T/R模块。三、关键设计参数与计算 1. 静态工作点设置 场效应管(FET):双极型晶体管(BJT):2. 射频隔离度计算 偏置网络的射频阻抗需远大于器件输入阻抗:Zbias=1/jωC+jωL≫Zin 示例:在2GHz频段,若使用10nH电感和100pF电容:Zbias=j126Ω+(−j0.8Ω)≈j125Ω(假Zin=50Ω) 3. 噪声系数贡献 偏置电阻的热噪声(Vn=)需最小化:选择高阻值电阻(降低电流噪声)。避免在敏感节点(如LNA栅极)串联大电阻。四、设计实例:LNA偏置电路 1. 需求 器件:GaAs FET(VGS=−0.5V,IDQ=10mA)。频率范围:1-3GHz。噪声系数:<1dB。2. 设计步骤 选择拓扑:有源电流镜 + LC网络。电流镜设计:参考电流IREF=10mA,镜像比1:1。使用PMOS对管匹配,减小阈值电压偏差。LC网络参数:电感:22nH(SRF > 5GHz)。电容:100pF(Xc ≈ 0.8Ω@1GHz)。退耦电容:电源端并联10μF(低频)+100nF(中频)+1nF(高频)。五、常见问题与解决方案 问题原因解决方案温漂导致工作点偏移电阻/晶体管参数随温度变化使用有源偏置(电流镜)、温度补偿电阻射频信号泄漏到电源偏置网络射频隔离不足增加RFC电感值,优化旁路电容布局电源噪声耦合退耦电容选型不当或PCB布局差多级退耦(10μF+100nF+100pF),缩短走线长度自激振荡偏置网络引入谐振点选择SRF高于工作频段的电感,避免LC谐振 六、先进技术趋势 自适应偏置根据输入功率动态调整偏置(如Doherty功放的动态偏置提升效率)。单片集成偏置在MMIC中集成偏置电路,减少寄生参数(如Qorvo的GaN-on-SiC工艺)。光电偏置隔离使用光耦或光纤传输偏置信号,彻底隔离射频与直流路径(用于高功率雷达)。七、总结 射频器件的偏置电路设计需在 稳定性、噪声、隔离度 间精细权衡:低频/低成本:电阻分压 + LC滤波。高频/高性能:有源偏置 + 多级退耦。关键验证:直流工作点、S参数、噪声系数仿真与实测。通过合理选择拓扑、优化元件参数及布局,可显著提升射频系统的整体性能与可靠性。 来源:射频通信链

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