手机射频工程师培训大纲
文章目录
- 一、初识射频信号
- 1.频率划分
- 2.为什么要高频传输
- 3.为什么要做阻抗匹配
- 4.双工和多址
- 二、射频术语必知
- 1. 功率单位dBm,dBW,dB,dBc
- 2. 行波，驻波，波腹，波节，驻波比，反射系数定义
- 三、手机射频框架框图
- 1. 主流手机支持的制式
- 2. 射频框图&射频前端（FEM）的概念
- 四、射频PA揭秘&发射参数调试
- 1. 发射参数解释&调试
- 五、射频开关在手机射频中的作用
- 六、SAW&双工器的调试技巧
- 七、接收灵敏度调试
- 1. 灵敏度计算公式
- 八、射频阻抗匹配详谈
- 1. 射频阻抗匹配电路概念
- 九、射频系统为什么要接地
- 1. 射频接地
- 十、LCM CCM等外设干扰的解决思路
- 十一、射频工程师笔试面试问题
- 十二、5G NR带来的射频和天线挑战
- 1. 快速理解5G带来的变化
- 2. NSA和SA、SRS、mimo、1T2R、2T4R的含义
- 1. SRS：Sound Response Signal，探测参考信号
- 2. 1T2R、1T4R、2T4R
- 3. Massive MIMO
- 4. ENDC干扰
- 3. 5G手机NSA和SA制式的射频天线架构分析
- 4. 5G射频工程师主要工作是什么，后续射频工程师演进方向
- 总结
一、初识射频信号
1.频率划分
- 长波300kHz以下的无线电波
- 中波300kHz~3MHz以下的无线电波
- 短波3MHz~30MH在以下的无线电波
- 分米波,厘米波,毫米波
2.为什么要高频传输
- 信号的频率-周期关系
- 天线尺寸问题:光速=波长*频率
- 900MHz信号,波长330mm,四分之一波长82.5mm
- 900KHz信号,波长330m,四分之一波长82.5m
3.为什么要做阻抗匹配
- 射频信号,属于高频模拟信号,需要传输电压和电流,即功率.采用射频信号很重要的应用场景是为了无线传输做准备,而空气的波阻抗是377欧姆.从功放到天线之间的匹配网络还有50欧姆~373欧姆阻抗转换作用.
4.双工和多址
- 全双工
- 半双工
- 时分多址
- 上下行非对称:看电影
- 上下行对称: 视频聊天
二、射频术语必知
1. 功率单位dBm,dBW,dB,dBc
2. 行波，驻波，波腹，波节，驻波比，反射系数定义
三、手机射频框架框图
1. 主流手机支持的制式
- 某国产品牌手机支持的频段
LTE：B1/B2/B3/B4/B5/B6/B7/B8/B9/B12/B17/B18/B19/B20/B26
TD-LTE:B34/B38/B39/B40/B41
UMTS(WCDMA)/HSPA+/DC-HSDPA: B1/B2/B4/B5/B6/B8/B19
TD-SCDMA: B34/B39(主副卡二选一)
CDMA: BC0(800MHz);(仅限中国电信（中国大陆+澳门）)
GSM: B2/B3/B5/B8(850/900/1800/1900MHz)
- 低频
LTE B5/B6/B8/B12/B17/B18/B19/B26
WCDMA B5/B6/B8/B19
CDMA BC0
GSM B5/B8
- 中频
B1/B2/B3/B4/B9/B34/B39
WCDMA B2/B4/B19
TD-SCDMA B34/B39
GSM B2/B3
- 高频
B7/B38/B40/B41
2. 射频框图&射频前端（FEM）的概念
- 功放PA
- 天线开关：切换不同频段到相应的天线，切换发射和接收状态；
- 双工器：FDD系统中将发射和接收信号隔离，使馈入到天线的信号既有发射信号也有接收信号，同时保证发射对接收信号的影响在可以接受的范围内，隔离度60dB以上。
- LTCC滤波器：
- SAW滤波器
- BAW滤波器
- LNA低噪放
四、射频PA揭秘&发射参数调试
- 功率放大器PA分类
1. 发射参数解释&调试
调试匹配前，先要做好以下仪器和工具的准备：
- 双端口网分一台，长度合适的铜管线，（猪尾巴pig tail）；
- 贴有完整器件的主板和光板一个；
- 较为完整的物料盒；
五、射频开关在手机射频中的作用
- 工艺：RF SOI–SOI（Silicon-On-Insulator，绝缘衬底上的硅）
- 工艺：RF MEMS–MEMS，微机电系统；
- 射频开关关键指标：低插损（Ron）、高隔离度（Coff）
六、SAW&双工器的调试技巧
七、接收灵敏度调试
1. 灵敏度计算公式
- Sen(dBm)=−174dBm/Hz+NF+10logB+SNRminSen(dBm)=-174dBm/Hz+NF+10logB+SNR_{min}Sen(dBm)=−174dBm/Hz+NF+10logB+SNRmin
八、射频阻抗匹配详谈
1. 射频阻抗匹配电路概念
- 平时射频系统都是50欧姆，为什么还有做匹配调试
- 板厂制程能力，45~55%之间
- PA输出的Loadpull，50欧姆不能取得理想的参数，比如在ACLR和电流之间做选择的时候；
- LNA看出去的阻抗，50欧姆不能取得最佳的噪声系数；
九、射频系统为什么要接地
- 在射频电路板上，任何直流电源供电和直流偏置，都必须其阻抗对交流或射频的电流或电压信号接近于零；
- 在射频电路板上，必须提供一个对输入和输出端口的任何射频信号都能作为“零”或者参考点的共用射频回流点；
1. 射频接地
- 零电容&射频扼流圈
- 零电容和射频扼流圈是的电源上的射频信号为零，也就是对射频信号来说，电源和地完全相同；
十、LCM CCM等外设干扰的解决思路
十一、射频工程师笔试面试问题
- 环形器的主要特点：从一个端口输入的能量只能耦合到其指定的一个端口输出，其他端口无能量输出。主要应用：保护器件不被烧坏；
十二、5G NR带来的射频和天线挑战
1. 快速理解5G带来的变化
- 5G就是第五代通信技术，超宽带，超高速度，超低延时，5G又叫NR，New Radio；
- 1G就是模拟语音通信，没有屏幕只能打电话的大哥大；
- 2G实现了数字语音通信，功能机有了小屏幕可以发短信；
- 3G实现了语音以外图片等的多媒体通信，屏幕变大可以看图片；
- 4G实现了局域高速上网，大屏智能机可以看视频了；
- 1G~4G都是着眼于人与人之间更方便快捷的通信，而5G将实现随时、随地、万物互联，以1ms的低时延无时差参与全球直播。
- NSA：Non-Standalone非独立组网；
- SA：Standalone独立组网；（5G组网成本是4G 10倍）
- NSA又叫NEDC。
2. NSA和SA、SRS、mimo、1T2R、2T4R的含义
1. SRS：Sound Response Signal，探测参考信号
- 5G（NR）网络上行参考信号有两种，用于上报信道质量；
- DMRS：Demodulation Reference Signal——解调参考信号；
- SRS：Sounding Reference Signal——探测参考信号；
- 上行SRS为了，为了基站下行波束复形提供参考；
2. 1T2R、1T4R、2T4R
- 首先确定一下概念，这里的T和R分别指的是什么？
- T，Transmit，发射的意思，指的是有一路发射，也就是一个射频功放；
- R，Round，轮发的意思；
3. Massive MIMO
术语理解：
ULmimo：m x n，m是手机同时发射天线的数量，n是基站接收天线的数量。上行的时候，以手机为发射主体，m表示发射的天线数量；
DLmimo：m x n，m是基站同时发射天线的数量，n是手机接收天线的数量。下行的时候，手机为接收主体，n表示手机接收天线的数量；
ULmimo：2X4 —— 手机2路发射，基站4路接收；
DLmimo：4X4 —— 基站4路发射，手机2路接收；
DLmimo：8X4 —— 基站8路发射，手机 4路接收；
mimo 分集：4路接收数据是相同的；
4. ENDC干扰
- LTE PA本体辐射干扰NR LNA；
- LTE发射通路辐射干扰RX走线；
- LTE天线辐射干扰NR RX；
- 主要是谐波干扰；
- 最典型的ENDC干扰就是LTE的谐波干扰5G NR的灵敏度，比如
- LTE B3的二次谐波干扰N78；比如LTE 1730MHz*2=3460MHz（N78频段）
- B5、B8的4次谐波干扰N78；比如LTE 880MHz*4=3520MHz（N78频段）
3. 5G手机NSA和SA制式的射频天线架构分析
4. 5G射频工程师主要工作是什么，后续射频工程师演进方向
总结
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