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文檔簡(jiǎn)介
小米集團(tuán)射頻工程師高頻面試題
【精選近三年60道高頻面試題】
【題目來源:學(xué)員面試分享復(fù)盤及網(wǎng)絡(luò)真題整理】
【注:每道題含高分回答示例+避坑指南】
1.請(qǐng)做一個(gè)自我介紹(基本必考|重點(diǎn)準(zhǔn)備)
2.請(qǐng)?jiān)谑访芩箞A圖(SmithChart)上畫出串聯(lián)電感和并聯(lián)電容的阻抗變化軌跡(極高頻|需
深度思考)
3.解釋一下S參數(shù)(S11,S21,S12,S22)的物理意義及其在射頻電路中的應(yīng)用(基本必
考|背誦即可)
4.什么是趨膚效應(yīng)(SkinEffect)?它對(duì)高頻PCB走線設(shè)計(jì)有什么指導(dǎo)意義?(常問|需深
度思考)
5.請(qǐng)推導(dǎo)或解釋Friis傳輸公式,并說明它在鏈路預(yù)算中的作用(常問|需深度思考)
6.什么是特征阻抗?50歐姆系統(tǒng)的由來是什么?(基本必考|背誦即可)
7.解釋1dB壓縮點(diǎn)(P1dB)和三階截取點(diǎn)(IP3/IIP3/OIP3)的區(qū)別及測(cè)量方法(極高頻|重
點(diǎn)準(zhǔn)備)
8.手機(jī)射頻前端架構(gòu)中,PA(功率放大器)的主要性能指標(biāo)有哪些?(常問|學(xué)員真題)
9.請(qǐng)畫出典型的超外差接收機(jī)架構(gòu)圖,并標(biāo)出LNA、Mixer、Filter的位置(基本必考|考察
實(shí)操)
10.在手機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì)中,如何解決“Desense”(靈敏度惡化)問題?請(qǐng)舉一個(gè)實(shí)際案例(極高
頻|需深度思考)
11.詳細(xì)解釋一下Doherty功率放大器的工作原理及其優(yōu)勢(shì)(重點(diǎn)準(zhǔn)備|需深度思考)
12.什么是EVM(誤差向量幅度)?導(dǎo)致EVM惡化的主要因素有哪些?(常問|網(wǎng)友分享)
13.SAW濾波器和BAW/FBAR濾波器有什么區(qū)別?在5G頻段下如何選擇?(常問|學(xué)員真
題)
14.在使用VNA(矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀)進(jìn)行測(cè)量前,為什么要進(jìn)行校準(zhǔn)?SOLT和TRL校準(zhǔn)的區(qū)
別是什么?(極高頻|考察實(shí)操)
15.頻譜分析儀中的RBW(分辨率帶寬)和VBW(視頻帶寬)設(shè)置如何影響測(cè)試結(jié)果?(基
本必考|考察實(shí)操)
16.什么是噪聲系數(shù)(NF)?級(jí)聯(lián)系統(tǒng)的總噪聲系數(shù)計(jì)算公式是什么?(基本必考|背誦即
可)
17.請(qǐng)解釋一下射頻電路中的“阻抗匹配”及其三種常用的匹配方式(LC、傳輸線、變壓器)
(基本必考|重點(diǎn)準(zhǔn)備)
18.手機(jī)天線設(shè)計(jì)中,PIFA天線和Monopole天線的優(yōu)缺點(diǎn)各是什么?(常問|網(wǎng)友分享)
19.如何在PCBLayout中處理射頻信號(hào)的回流路徑(ReturnPath)?(極高頻|考察實(shí)操)
20.解釋ACLR(相鄰信道泄漏比)對(duì)系統(tǒng)的影響,以及如何優(yōu)化它(重點(diǎn)準(zhǔn)備|需深度思
考)
21.什么是駐波比(VSWR)?VSWR過大對(duì)射頻系統(tǒng)有什么危害?(基本必考|背誦即可)
22.手機(jī)射頻電路中,為什么電源線上通常需要串聯(lián)磁珠和并聯(lián)電容?(常問|考察實(shí)操)
23.談?wù)勀銓?duì)5GSub-6G和mmWave(毫米波)射頻架構(gòu)差異的理解(重點(diǎn)準(zhǔn)備|反復(fù)驗(yàn)證)
24.在調(diào)試射頻PA時(shí),發(fā)現(xiàn)效率(PAE)偏低,你通常會(huì)從哪些方面排查?(極高頻|考察實(shí)
操)
25.什么是MIMO技術(shù)?它是如何提高數(shù)據(jù)傳輸速率的?(常問|學(xué)員真題)
26.射頻前端模組(PAMiD/L-PAMiD)目前的主流集成方案是什么?(常問|網(wǎng)友分享)
27.遇到射頻傳導(dǎo)雜散(SpuriousEmission)超標(biāo),你的Debug思路是什么?(極高頻|需深
度思考)
28.解釋一下LoadPull(負(fù)載牽引)測(cè)試及其在PA匹配設(shè)計(jì)中的作用(重點(diǎn)準(zhǔn)備|考察實(shí)
操)
29.WiFi與藍(lán)牙共存(Coexistence)時(shí),射頻端通常采取哪些隔離措施?(常問|學(xué)員真
題)
30.什么是ET(EnvelopeTracking,包絡(luò)追蹤)技術(shù)?它解決了什么問題?(常問|網(wǎng)友分
享)
31.請(qǐng)簡(jiǎn)述手機(jī)SAR(比吸收率)測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)及降低SAR值的常用手段(重點(diǎn)準(zhǔn)備|考察實(shí)
操)
32.在PCB設(shè)計(jì)中,微帶線(Microstrip)和帶狀線(Stripline)的區(qū)別及應(yīng)用場(chǎng)景(基本必
考|背誦即可)
33.什么是相位噪聲(PhaseNoise)?它對(duì)通信質(zhì)量有什么影響?(常問|需深度思考)
34.手機(jī)主板上的屏蔽罩(ShieldingCan)有什么作用?設(shè)計(jì)時(shí)要注意什么?(常問|考察實(shí)
操)
35.解釋PIM(無源互調(diào))產(chǎn)生的原因及改善方法(重點(diǎn)準(zhǔn)備|反復(fù)驗(yàn)證)
36.如何選擇射頻電路中的電感和電容(Q值、SRF等參數(shù)的選擇邏輯)?(極高頻|考察實(shí)
操)
37.什么是接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍?受限于哪兩個(gè)指標(biāo)?(常問|背誦即可)
38.在進(jìn)行OTA測(cè)試時(shí),TRP(總輻射功率)和TIS(總?cè)蜢`敏度)不達(dá)標(biāo)通常怎么分析?
(極高頻|需深度思考)
39.解釋一下差分信號(hào)在射頻電路中的優(yōu)勢(shì)(常問|學(xué)員真題)
40.手機(jī)金屬外殼對(duì)天線性能有什么影響?設(shè)計(jì)中如何規(guī)避“死亡之握”?(重點(diǎn)準(zhǔn)備|考察實(shí)
操)
41.什么是隔離度(Isolation)?在雙工器或開關(guān)設(shè)計(jì)中為何重要?(常問|背誦即可)
42.遇到LCD屏幕或Camera開啟時(shí)干擾射頻信號(hào)(EMI問題),你怎么處理?(極高頻|需深
度思考)
43.射頻電路中的ESD(靜電放電)防護(hù)設(shè)計(jì)要注意哪些細(xì)節(jié)?會(huì)對(duì)射頻性能產(chǎn)生什么影
響?(常問|考察實(shí)操)
44.解釋一下IQ調(diào)制/解調(diào)的基本原理(基本必考|背誦即可)
45.在小米這類消費(fèi)電子公司,如何平衡射頻性能與ID(工業(yè)設(shè)計(jì))的沖突?(常問|考察軟
實(shí)力)
46.什么是諧波(Harmonic)?如何有效地抑制二次、三次諧波?(重點(diǎn)準(zhǔn)備|考察實(shí)操)
47.請(qǐng)解釋一下NFC天線的工作原理及匹配電路調(diào)節(jié)技巧(常問|網(wǎng)友分享)
48.為什么射頻板材通常要用高頻板材(如Rogers)?FR4在高頻下的局限性是什么?(常
問|背誦即可)
49.簡(jiǎn)述一下高通或聯(lián)發(fā)科平臺(tái)射頻Calibration(校準(zhǔn))和Verification(綜測(cè))的流程(重點(diǎn)
準(zhǔn)備|考察實(shí)操)
50.如果量產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)某一批次手機(jī)的Wifi吞吐量普遍偏低,你如何定位原因?(極高頻|需深
度思考)
51.什么是天線調(diào)諧器(AntennaTuner/ApertureTuner)?在全面屏手機(jī)中起什么作用?
(常問|學(xué)員真題)
52.解釋一下倒F天線(IFA)的工作原理及其接地的作用(常問|網(wǎng)友分享)
53.面對(duì)緊急的項(xiàng)目節(jié)點(diǎn),如果供應(yīng)商的物料(如濾波器)性能不達(dá)標(biāo),你會(huì)怎么做?(常
問|考察抗壓)
54.談?wù)勀銓?duì)射頻仿真軟件(ADS/HFSS)的使用熟練度,舉個(gè)仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)的例子(重點(diǎn)
準(zhǔn)備|考察實(shí)操)
55.什么是載波聚合(CA)?它對(duì)射頻前端硬件提出了什么新的挑戰(zhàn)?(常問|反復(fù)驗(yàn)證)
56.在多層板設(shè)計(jì)中,如何通過過孔(Via)設(shè)計(jì)來減少寄生效應(yīng)?(極高頻|考察實(shí)操)
57.描述一次你遇到的最困難的射頻調(diào)試經(jīng)歷,最后是如何解決的?(極高頻|考察抗壓)
58.如何理解射頻系統(tǒng)的線性度與效率之間的Trade-off(折中)?(重點(diǎn)準(zhǔn)備|需深度思考)
59.假如天線工程師和結(jié)構(gòu)工程師因?yàn)樘炀€凈空區(qū)吵起來了,作為射頻工程師你怎么協(xié)調(diào)?
(常問|考察軟實(shí)力)
60.我問完了,你有什么想問我的嗎?(面試收尾)
【小米集團(tuán)射頻工程師】高頻面試題深度解答
Q1:請(qǐng)做一個(gè)自我介紹
?不好的回答示例:
面試官您好,我叫張三,畢業(yè)于XX大學(xué)電子信息專業(yè)。我有三年的工作經(jīng)驗(yàn),之前
在一家做通信模塊的公司工作。我的性格比較開朗,能吃苦耐勞,學(xué)習(xí)能力也比較
強(qiáng)。在上一家公司主要負(fù)責(zé)一些射頻測(cè)試的工作,比如用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)一下S參數(shù)
之類的。我對(duì)小米非常感興趣,一直都是米粉,希望能有機(jī)會(huì)加入小米,在這個(gè)平
臺(tái)上發(fā)揮我的光和熱,謝謝。
為什么這么回答不好:
1.缺乏亮點(diǎn)與針對(duì)性:自我介紹過于模板化,全是“開朗”、“吃苦”等虛詞,沒有提及具體的
射頻技能(如ADS仿真、調(diào)試工具、熟悉頻段),無法體現(xiàn)與崗位的高匹配度。
2.工作內(nèi)容描述過淺:將工作輕描淡寫為“測(cè)一下S參數(shù)”,這會(huì)讓面試官覺得你僅僅是一個(gè)
測(cè)試員,而非具備研發(fā)能力的工程師,缺乏技術(shù)深度。
3.動(dòng)機(jī)表述空洞:僅說自己是“米粉”而沒有結(jié)合技術(shù)視角談對(duì)小米產(chǎn)品的理解,這種情感牌
在技術(shù)面試中分量很輕。
高分回答示例:
面試官您好,我叫XX,碩士畢業(yè)于XX大學(xué)電磁場(chǎng)與微波技術(shù)專業(yè),擁有3年手持終
端射頻研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。
在上一家公司,我主要負(fù)責(zé)手機(jī)及IoT產(chǎn)品的射頻前端電路設(shè)計(jì)與調(diào)試。我熟悉高通
及MTK平臺(tái)的射頻架構(gòu),能夠獨(dú)立完成從原理圖設(shè)計(jì)、PCB堆疊規(guī)劃到板級(jí)調(diào)試的
全流程。針對(duì)貴司關(guān)注的業(yè)務(wù),我有兩方面的核心優(yōu)勢(shì):
第一,具備扎實(shí)的鏈路預(yù)算與仿真能力。我曾主導(dǎo)過一款5GCPE項(xiàng)目的射頻前端
設(shè)計(jì),利用ADS進(jìn)行鏈路預(yù)算分析,優(yōu)化了LNA與Filter的匹配網(wǎng)絡(luò),最終在Sub-
6G頻段下將接收靈敏度提升了1.5dB,成功解決了板邊天線互擾問題。此外,我熟
練掌握HFSS進(jìn)行連接器和過孔的3D建模仿真,能有效預(yù)判信號(hào)完整性風(fēng)險(xiǎn)。
第二,擁有豐富的量產(chǎn)問題排查經(jīng)驗(yàn)。我曾深度參與過一款旗艦手機(jī)的Desense專
項(xiàng)攻關(guān),通過分段排查法定位到屏幕FPC輻射干擾GPS信號(hào)的問題,并利用導(dǎo)電布
和接地優(yōu)化方案,將CN0值提升了4dB,確保了項(xiàng)目按時(shí)量產(chǎn)。
我長期關(guān)注小米在手機(jī)影像與通信融合方面的創(chuàng)新,也非常推崇小米追求極致效率
的工程師文化。我希望能利用我在射頻調(diào)試和抗干擾設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn),為小米的硬
件研發(fā)貢獻(xiàn)力量。
Q2:請(qǐng)?jiān)谑访芩箞A圖(SmithChart)上畫出串聯(lián)電感和并聯(lián)電容的阻抗變化
軌跡
?不好的回答示例:
史密斯圓圖我在學(xué)校里學(xué)過,大概記得上面是感性,下面是容性。如果是串聯(lián)電感
的話,阻抗應(yīng)該會(huì)變大,所以在圓圖上應(yīng)該是往右邊或者往上面走吧?具體軌跡是
順時(shí)針還是逆時(shí)針我有點(diǎn)記不清了。并聯(lián)電容的話,就是增加導(dǎo)納,應(yīng)該是往下半
圓走。實(shí)際工作中現(xiàn)在都用ADS軟件自動(dòng)匹配了,手畫的機(jī)會(huì)比較少,但我稍微復(fù)
習(xí)一下肯定能畫出來。
為什么這么回答不好:
1.基礎(chǔ)概念模糊:史密斯圓圖是射頻工程師的“語言”,對(duì)移動(dòng)軌跡含糊其辭(“往右邊或者
上面”),直接暴露了基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)的匱乏。
2.依賴工具借口:強(qiáng)調(diào)“軟件自動(dòng)匹配”是面試大忌,這暗示你只是工具的使用者,而不懂底
層的物理原理,無法處理軟件無法解決的復(fù)雜匹配問題。
3.缺乏專業(yè)術(shù)語:未能提及“等電阻圓”、“等電導(dǎo)圓”等核心概念,顯得非常不專業(yè)。
高分回答示例:
在史密斯圓圖中,阻抗匹配的軌跡遵循特定的物理規(guī)律,這主要取決于我們是基于
阻抗平面(Z平面)還是導(dǎo)納平面(Y平面)進(jìn)行移動(dòng)。
首先,關(guān)于串聯(lián)電感:我們主要關(guān)注阻抗圓(等電阻圓)。串聯(lián)電感會(huì)增加電路的
感抗部分(+jX),而實(shí)部電阻(R)保持不變。因此,在史密斯圓圖上,起始點(diǎn)會(huì)
沿著等電阻圓向順時(shí)針方向(即向感性區(qū)域/上半圓方向)移動(dòng)。電感值越大,移動(dòng)
的弧長越長,直到接近開路點(diǎn)。
其次,關(guān)于并聯(lián)電容:處理并聯(lián)元件時(shí),為了方便計(jì)算,我們通?;趯?dǎo)納圓
(SmithChart旋轉(zhuǎn)180度或使用導(dǎo)納網(wǎng)格)。并聯(lián)電容會(huì)增加電路的容性電納
(+jB),導(dǎo)致總導(dǎo)納的虛部增加。但在標(biāo)準(zhǔn)的阻抗史密斯圓圖上表現(xiàn)為:沿著等電
導(dǎo)圓向順時(shí)針方向(即向容性區(qū)域/下半圓方向)移動(dòng)。
在實(shí)際的射頻匹配電路調(diào)試中,我通常會(huì)利用這一原理,先通過網(wǎng)分(VNA)觀察
當(dāng)前的阻抗點(diǎn)位置。如果阻抗點(diǎn)位于容性區(qū)域且實(shí)部較小,我會(huì)考慮先串聯(lián)一個(gè)電
感將其拉到單位電阻圓上,再通過并聯(lián)電容或電感移動(dòng)到圓心(50歐姆匹配點(diǎn))。
這種對(duì)軌跡的直覺掌握,對(duì)于快速手動(dòng)調(diào)試匹配電路至關(guān)重要。
Q3:解釋一下S參數(shù)(S11,S21,S12,S22)的物理意義及其在射頻電路中的應(yīng)
用
?不好的回答示例:
S參數(shù)就是散射參數(shù),用來描述射頻網(wǎng)絡(luò)的特性。S11是輸入反射系數(shù),S21是傳輸
系數(shù),S12是反向傳輸,S22是輸出反射。在工作中,我們主要看S11,這個(gè)值越
小越好,一般要求小于-10dB,說明駐波比比較好。S21的話就是看增益或者插
損。S12和S22平時(shí)關(guān)注得比較少?;旧现灰猄11達(dá)標(biāo)了,天線或者濾波器就能
用了,主要是配合網(wǎng)分來測(cè)試用的。
為什么這么回答不好:
1.定義過于淺顯:只是簡(jiǎn)單翻譯了名詞,沒有解釋清楚能量波的入射、反射和傳輸關(guān)系,
顯得像背書。
2.忽視了S12和S22的重要性:在有源電路(如LNA或PA)設(shè)計(jì)中,S12(隔離度)和S22
(輸出匹配)至關(guān)重要,忽視它們說明候選人可能只做過簡(jiǎn)單的無源器件測(cè)試。
3.量化標(biāo)準(zhǔn)單一:僅提到S11<-10dB,但未結(jié)合具體場(chǎng)景(如PA可能要求S11<-15dB,而
天線在某些頻段-6dB也能接受),缺乏工程靈活性。
高分回答示例:
S參數(shù)(ScatteringParameters)通過入射波和反射波的比率來量化N端口網(wǎng)絡(luò)的
高頻特性。對(duì)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的二端口網(wǎng)絡(luò),其物理意義如下:
1.S11(輸入回波損耗):表示端口2匹配時(shí),端口1的反射波與入射波之比。物理上它反
映了輸入端的阻抗匹配程度。在天線調(diào)試中,我們追求S11在工作頻段內(nèi)低于-10dB(對(duì)
應(yīng)VSWR<2),以保證能量有效輻射而非反射回源端。
2.S21(正向傳輸系數(shù)):表示端口2匹配時(shí),端口2的傳輸波與端口1的入射波之比。對(duì)于
濾波器,S21代表插入損耗(InsertionLoss);對(duì)于LNA或PA,S21則代表增益
(Gain)。這是評(píng)估信號(hào)鏈路損耗或放大的核心指標(biāo)。
3.S12(反向隔離度):表示反向傳輸特性。在LNA設(shè)計(jì)中,S12必須足夠小(即隔離度
高),以防止輸出端的負(fù)載變化影響輸入端的匹配,這是系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵指標(biāo),防止振
蕩。
4.S22(輸出回波損耗):類似于S11,但針對(duì)輸出端。在PA設(shè)計(jì)中,S22直接關(guān)系到功
率能否有效傳輸?shù)教炀€負(fù)載。
在實(shí)際的小米手機(jī)射頻開發(fā)中,我不僅僅關(guān)注單一指標(biāo)。例如,在調(diào)試雙工器時(shí),
我會(huì)同時(shí)權(quán)衡Tx通路的S21(插損,影響功耗)和Tx到Rx的S21/S12(隔離度,影
響接收靈敏度)。S參數(shù)是互相關(guān)聯(lián)的,必須結(jié)合Smith圓圖進(jìn)行整體調(diào)優(yōu),而不是
孤立地看某一條曲線。
Q4:什么是趨膚效應(yīng)(SkinEffect)?它對(duì)高頻PCB走線設(shè)計(jì)有什么指導(dǎo)意
義?
?不好的回答示例:
趨膚效應(yīng)就是說交流電通過導(dǎo)體的時(shí)候,電流不走中間,只走表面。頻率越高,這
個(gè)現(xiàn)象越明顯。這對(duì)PCB設(shè)計(jì)的影響就是,線寬不能太細(xì),否則電阻會(huì)變大,損耗
就會(huì)變大。另外,因?yàn)殡娏髟诒砻妫员砻娴你~箔要處理好。大概就是這個(gè)意
思,所以在算阻抗的時(shí)候,要考慮這個(gè)效應(yīng),不然算出來的不準(zhǔn)。
為什么這么回答不好:
1.缺乏量化概念:沒有提到“趨膚深度”這一核心參數(shù)及其與頻率的平方根成反比的關(guān)系。
2.指導(dǎo)意義籠統(tǒng):“線寬不能太細(xì)”不是趨膚效應(yīng)的主要推論,主要影響的是對(duì)“銅箔粗糙
度”和“表面處理工藝”的選擇,回答未觸及核心痛點(diǎn)。
3.邏輯表述不清:對(duì)物理機(jī)理(磁場(chǎng)擠壓電流)缺乏深層理解,僅停留在現(xiàn)象描述。
高分回答示例:
趨膚效應(yīng)是指當(dāng)交變電流通過導(dǎo)體時(shí),由于導(dǎo)體內(nèi)部自感電動(dòng)勢(shì)的作用,電流密度
傾向于集中在導(dǎo)體表面及其鄰近區(qū)域的現(xiàn)象。頻率越高,電流集中的“皮膚”越薄。
我們用趨膚深度(SkinDepth,)來衡量,它與頻率的平方根成反比。例如,在
2.4GHz時(shí),銅的趨膚深度僅約為1.3微米。
這對(duì)高頻PCB設(shè)計(jì)有極強(qiáng)的指導(dǎo)意義,主要體現(xiàn)在以下三點(diǎn):
1.表面粗糙度的影響(SurfaceRoughness):既然電流主要在極薄的表層流動(dòng),銅箔表
面的粗糙度就變得至關(guān)重要。如果銅箔表面粗糙度(Profile)大于趨膚深度,電流路徑就
會(huì)像走山路一樣被拉長,導(dǎo)致寄生電感增加和導(dǎo)體損耗(ConductorLoss)急劇上升。因
此,在5G或毫米波設(shè)計(jì)中,我們必須選用HVLP(超低輪廓)銅箔。
2.表面處理工藝的選擇:傳統(tǒng)的沉鎳金(ENIG)工藝中,鎳層的導(dǎo)電性遠(yuǎn)差于銅,且具有
磁性。在高頻下,如果電流流經(jīng)鎳層,會(huì)造成巨大的損耗。因此,對(duì)于射頻微帶線,我們
通常推薦使用OSP(有機(jī)保焊膜)或沉銀工藝,避免使用ENIG,除非頻率較低。
3.微帶線設(shè)計(jì)修正:在計(jì)算傳輸線損耗時(shí),必須考慮趨膚效應(yīng)導(dǎo)致的交流電阻(AC
Resistance)增加。傳統(tǒng)的直流電阻公式不再適用,需要使用電磁場(chǎng)仿真軟件(如
HFSS)對(duì)邊緣場(chǎng)和表面電流進(jìn)行精確建模,以確保插入損耗符合鏈路預(yù)算。
Q5:請(qǐng)推導(dǎo)或解釋Friis傳輸公式,并說明它在鏈路預(yù)算中的作用
?不好的回答示例:
Friis公式是用來算接收功率的。公式大概是Pr等于Pt加上天線增益再減去損
耗。具體公式里好像有波長和距離的平方。它在鏈路預(yù)算里的作用就是幫我們算一
下,手機(jī)離基站多遠(yuǎn)的時(shí)候還能收到信號(hào)。如果算出來功率不夠,我們就要加PA的
功率或者把天線增益做大一點(diǎn)。這個(gè)公式主要是在做系統(tǒng)方案的時(shí)候用得比較多。
為什么這么回答不好:
1.公式表述錯(cuò)誤:將對(duì)數(shù)形式(加減)和線性形式(乘除)混淆,且沒有準(zhǔn)確列出公式因
子,顯得基礎(chǔ)不牢。
2.忽略了適用條件:Friis公式僅適用于“遠(yuǎn)場(chǎng)”和“自由空間”,回答中未提及這些關(guān)鍵前提。
3.分析維度單一:僅提到了增加功率,未分析頻率(波長)對(duì)傳播損耗的巨大影響,這在
5G時(shí)代是核心考點(diǎn)。
高分回答示例:
Friis傳輸公式是無線通信鏈路預(yù)算的基石,它描述了在理想自由空間中,接收功率
與發(fā)射功率之間的關(guān)系。其線性形式為:
其中,和分別是接收和發(fā)射功率,和是天線增益,是波長,是傳輸距
離。
該公式揭示了兩個(gè)核心物理規(guī)律:一是接收功率與距離的平方成反比;二是接收功
率與波長的平方成正比(即頻率越高,自由空間路徑損耗FSPL越大)。
在射頻鏈路預(yù)算(LinkBudget)中,F(xiàn)riis公式主要發(fā)揮以下三個(gè)關(guān)鍵作用:
1.覆蓋范圍估算:在已知接收靈敏度門限(Sensitivity)的情況下,我們可以逆向推算出系
統(tǒng)的最大理論通信距離。
2.系統(tǒng)指標(biāo)分解:在產(chǎn)品定義階段,根據(jù)目標(biāo)通信距離,利用該公式將總增益需求分解到
各個(gè)模塊。例如,計(jì)算出需要多大功率的PA()以及需要多少增益的天線(/
),從而指導(dǎo)選型。
3.頻段策略分析:它解釋了為什么5G毫米波的覆蓋能力遠(yuǎn)弱于Sub-6G。由于毫米波頻率
極高(極?。窂綋p耗顯著增加。為了補(bǔ)償這一損耗,我們?cè)诠こ躺媳仨氁?/p>
Beamforming(波束賦形)技術(shù)來通過陣列天線獲得極高的和,這是Friis公式直接
導(dǎo)出的工程結(jié)論。
Q6:什么是特征阻抗?50歐姆系統(tǒng)的由來是什么?
?不好的回答示例:
特征阻抗就是傳輸線的一個(gè)屬性,像我們的電纜、PCB走線一般都是50歐姆。它不
是真的電阻,用萬用表是測(cè)不出來的。至于為什么是50歐姆,好像是大家約定俗成
的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)吧,可能是為了方便計(jì)算,或者是為了匹配。反正現(xiàn)在所有的射頻儀器
像網(wǎng)分、頻譜儀接口都是50歐姆的,如果不匹配就會(huì)有反射,信號(hào)就傳不過去。
為什么這么回答不好:
1.歷史溯源缺失:未能解釋“50歐姆”是功率容量和傳輸損耗折中的結(jié)果,這是該問題的核
心考點(diǎn)。
2.物理概念表述不清:雖然提到了“測(cè)不出來”,但沒有解釋特征阻抗是由單位長度的電感和
電容決定的()。
3.缺乏深度:僅僅停留在“約定俗成”的層面,無法展示工程師的探索精神和理論深度。
高分回答示例:
特征阻抗(CharacteristicImpedance,)是傳輸線上電壓波與電流波的比值,
對(duì)于無損耗傳輸線,其公式為,其中L和C是單位長度的電感和電容。
它由傳輸線的幾何結(jié)構(gòu)和介質(zhì)材料決定,與傳輸線的長度無關(guān)。
關(guān)于50歐姆系統(tǒng)的由來,這實(shí)際上是一個(gè)歷史上的物理折中(Trade-off):
1.功率容量考量:早期的同軸電纜研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于空氣介質(zhì)的同軸電纜,當(dāng)特征阻抗約為
30歐姆時(shí),其功率處理能力(PowerHandling)最強(qiáng),這對(duì)于早期的雷達(dá)和發(fā)射機(jī)非常
重要。
2.損耗考量:另一方面,計(jì)算表明當(dāng)特征阻抗約為77歐姆時(shí),同軸電纜的傳輸損耗
(Attenuation)最小,這對(duì)于信號(hào)傳輸最有利。
3.工程折中:為了兼顧功率容量和低損耗,工程界選擇了30歐姆和77歐姆的算術(shù)平均值
(約53.5歐姆)或幾何平均值附近的一個(gè)整數(shù),最終標(biāo)準(zhǔn)化為50歐姆。
因此,50歐姆成為了射頻微波領(lǐng)域的通用標(biāo)準(zhǔn),平衡了高功率傳輸和低信號(hào)衰減的
需求。而在有線電視系統(tǒng)(CATV)中,由于更看重長距離傳輸?shù)牡蛽p耗而非高功
率,通常采用75歐姆標(biāo)準(zhǔn)。理解這一點(diǎn)有助于我們?cè)谠O(shè)計(jì)高功率PA匹配網(wǎng)絡(luò)或低
損耗接收鏈路時(shí),明白背后的物理限制。
Q7:解釋1dB壓縮點(diǎn)(P1dB)和三階截取點(diǎn)(IP3/IIP3/OIP3)的區(qū)別及測(cè)量方
法
?不好的回答示例:
P1dB是看功率放大器什么時(shí)候飽和的指標(biāo),就是輸出功率比理論值小了1dB的那個(gè)
點(diǎn)。IP3是看線性度的,主要是防止干擾。P1dB一般用來衡量PA的最大功率,IP3
用來衡量抗干擾能力。測(cè)量的話,P1dB就是一直加輸入功率,看輸出什么時(shí)候掉
下來。IP3需要輸入兩個(gè)頻率的信號(hào),然后看它們產(chǎn)生的互調(diào)產(chǎn)物。一般P1dB越高
越好,IP3也是越高越好。
為什么這么回答不好:
1.邏輯混淆:雖然定性描述基本正確,但缺乏定量關(guān)系的描述(如P1dB和IP3通常相差10-
15dB的經(jīng)驗(yàn)法則)。
2.測(cè)量細(xì)節(jié)缺失:提到IP3測(cè)量時(shí)未說明兩個(gè)單音信號(hào)的頻率間隔(ToneSpacing)要求,
也未提到如何計(jì)算IP3點(diǎn)(外推法)。
3.應(yīng)用場(chǎng)景分離:未解釋為什么在不同系統(tǒng)中(如GSMvsCDMA/OFDM)對(duì)這兩個(gè)指標(biāo)
的側(cè)重不同。
高分回答示例:
P1dB和IP3都是衡量射頻器件非線性的關(guān)鍵指標(biāo),但側(cè)重點(diǎn)不同:
1.P1dB(1dB壓縮點(diǎn)):描述的是器件的飽和特性。當(dāng)輸入功率增加,放大器增益下降
1dB時(shí)的輸出功率點(diǎn)即為OP1dB。它決定了PA的最大線性輸出能力。測(cè)量方法是進(jìn)行功
率掃描(PowerSweep),觀察增益曲線下降1dB的點(diǎn)。
2.IP3(三階截取點(diǎn)):描述的是器件的小信號(hào)線性度,特別是對(duì)抗三階互調(diào)失真
(IMD3)的能力。IMD3產(chǎn)物(和)往往落在工作頻帶內(nèi),無法濾
除,嚴(yán)重影響信號(hào)質(zhì)量(EVM)。理論上,IP3是基波與IMD3延長線的交點(diǎn)。
3.區(qū)別與聯(lián)系:P1dB是實(shí)際存在的物理飽和點(diǎn),而IP3通常是一個(gè)理論推算點(diǎn)(Virtual
Point)。經(jīng)驗(yàn)上,OIP3通常比OP1dB高約10-15dB。
測(cè)量方法:
IP3必須采用雙音測(cè)試(Two-toneTest)。輸入兩個(gè)頻率間隔較小(如1MHz)且
幅度相等的信號(hào),在頻譜儀上測(cè)量基波功率()和三階互調(diào)產(chǎn)物功率(
)。
計(jì)算公式為:。
在小米的手機(jī)射頻設(shè)計(jì)中,對(duì)于PA(發(fā)射端),我們更關(guān)注P1dB以確保覆蓋范
圍;而對(duì)于LNA(接收端)和Mixer,我們更關(guān)注IIP3,以防止帶外強(qiáng)干擾信號(hào)
(Blocker)與有用信號(hào)互調(diào),導(dǎo)致接收機(jī)靈敏度惡化(Desense)。
Q8:手機(jī)射頻前端架構(gòu)中,PA(功率放大器)的主要性能指標(biāo)有哪些?
?不好的回答示例:
PA的主要指標(biāo)首先是輸出功率,功率越大信號(hào)越好。然后是效率,效率高手機(jī)就不
發(fā)燙,省電。還有就是增益,要把信號(hào)放大。另外還要看頻率范圍,能不能覆蓋5G
或者4G。還有線性度,不然信號(hào)會(huì)失真?,F(xiàn)在手機(jī)里PA都是集成在模組里的,我
們選型的時(shí)候主要看Datasheet上的MaxPower和PAE這兩個(gè)數(shù),這兩個(gè)好了基本
上就沒問題。
為什么這么回答不好:
1.缺乏專業(yè)術(shù)語:用“手機(jī)不發(fā)燙”代替熱管理,用“信號(hào)失真”代替EVM/ACLR,顯得不夠?qū)?/p>
業(yè)。
2.遺漏關(guān)鍵指標(biāo):完全沒有提到ACLR(鄰道泄漏)、RxBandNoise(接收帶噪聲)、
Ruggedness(全反射抗燒毀能力)等對(duì)系統(tǒng)至關(guān)重要的指標(biāo)。
3.選型邏輯簡(jiǎn)單:認(rèn)為只看Power和PAE就夠了,忽略了MIPI協(xié)議兼容性、包絡(luò)追蹤
(ET)支持等現(xiàn)代手機(jī)PA的核心特性。
高分回答示例:
在手機(jī)射頻前端架構(gòu)中,PA是功耗最高且非線性最強(qiáng)的器件,其性能直接決定了整
機(jī)的通信質(zhì)量和續(xù)航。除基本的增益(Gain)**和**工作頻段外,我主要關(guān)注以下
五大核心指標(biāo):
1.線性輸出功率與ACLR(相鄰信道泄漏比):在滿足通信協(xié)議規(guī)定的ACLR(如LTE要求
<-30dBc)和EVM前提下,PA能輸出的最大功率。這比單純的飽和功率更有意義,因?yàn)?/p>
它保證了不干擾相鄰頻道。
2.PAE(功率附加效率):。在5G高功率模式下,PAE的微
小提升都能顯著降低整機(jī)功耗和發(fā)熱。目前主流5GPA配合ET(包絡(luò)追蹤)技術(shù),PAE
需達(dá)到優(yōu)化水平。
3.RxBandNoise(接收帶噪聲):PA在發(fā)射信號(hào)時(shí),泄露到接收頻段的噪聲底噪。對(duì)于
FDD系統(tǒng)(如頻段B1/B3),如果PA的RxBN過高,會(huì)直接抬高LNA的底噪,導(dǎo)致接收靈
敏度惡化(Desense)。這是系統(tǒng)聯(lián)調(diào)中最棘手的問題之一。
4.Ruggedness(魯棒性/失配容限):手機(jī)天線環(huán)境復(fù)雜(如手握、放在金屬桌上),會(huì)
導(dǎo)致駐波比(VSWR)劇烈變化。優(yōu)秀的PA需要在VSWR10:1甚至開路/短路情況下不燒
毀,且不發(fā)生寄生振蕩。
5.MIPIRFFE接口支持:現(xiàn)代PA需要通過MIPI總線進(jìn)行復(fù)雜的時(shí)序控制及Bias調(diào)節(jié),支持
最新的MIPI協(xié)議是選型的前提。
Q9:請(qǐng)畫出典型的超外差接收機(jī)架構(gòu)圖,并標(biāo)出LNA、Mixer、Filter的位置
?不好的回答示例:
(描述口語化)超外差接收機(jī)就是先把天線下來的信號(hào)給LNA放大,因?yàn)樾盘?hào)很弱
嘛。放大之后過一個(gè)濾波器,把不用的頻率濾掉。然后進(jìn)Mixer,和本地振蕩器LO
混頻,變到中頻。中頻再過一個(gè)濾波器,最后給ADC變成數(shù)字信號(hào)。順序大概就是
天線->濾波器->LNA->濾波器->Mixer->濾波器->ADC。位置就是這么
放的,這樣設(shè)計(jì)是為了抗干擾。
為什么這么回答不好:
1.邏輯順序存疑:“天線->濾波器->LNA”還是“天線->LNA->濾波器”在不同場(chǎng)景有不同考量
(噪聲系數(shù)vs線性度),回答未涉及此Trade-off。
2.關(guān)鍵術(shù)語缺失:未明確指出射頻濾波器(RFFilter)、鏡像抑制濾波器(ImageReject
Filter)和中頻濾波器(ChannelSelectFilter/IFFilter)的區(qū)別。
3.缺乏深度解釋:沒解釋為什么要用超外差(解決高頻選擇性差的問題),也沒提到鏡像
頻率干擾這個(gè)超外差架構(gòu)最大的痛點(diǎn)。
高分回答示例:
典型的超外差接收機(jī)(SuperheterodyneReceiver)架構(gòu)旨在平衡靈敏度和選擇
性。其信號(hào)鏈路如下:
1.RFFilter(射頻濾波器):位于天線之后,LNA之前。作用是預(yù)選頻,抑制帶外強(qiáng)干
擾,防止LNA阻塞。
2.LNA(低噪聲放大器):位于鏈路最前端。根據(jù)Friis公式,第一級(jí)增益決定了整個(gè)系統(tǒng)
的噪聲系數(shù)(NF),因此LNA必須具有低噪聲、高增益特性。
3.ImageRejectFilter(鏡像抑制濾波器):位于LNA之后,Mixer之前。這是超外差架構(gòu)
的關(guān)鍵,用于濾除鏡像頻率(),防止其混頻后落入中頻帶內(nèi)。
4.Mixer(混頻器):將射頻信號(hào)(RF)與本振信號(hào)(LO)相乘,下變頻到固定的中頻
(IF)。
5.IFFilter(中頻濾波器/信道選擇濾波器):位于Mixer之后。這是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)“選擇性”的核
心,通常具有極高的Q值和陡峭的滾降,用于精準(zhǔn)選出目標(biāo)信道。
6.ADC/Baseband:經(jīng)過中頻放大后進(jìn)行數(shù)字化。
架構(gòu)圖示邏輯:
Antenna->RFFilter->LNA->ImageFilter->Mixer->IFFilter->
VGA/ADC
在實(shí)際手機(jī)設(shè)計(jì)中,由于集成度要求,現(xiàn)在的射頻收發(fā)器(Transceiver)多采用零
中頻(Zero-IF)或低中頻(Low-IF)架構(gòu),將鏡像抑制和信道選擇通過數(shù)字域或
正交混頻解決,但在理解射頻原理時(shí),超外差依然是必須掌握的經(jīng)典模型。
Q10:在手機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì)中,如何解決“Desense”(靈敏度惡化)問題?請(qǐng)舉一
個(gè)實(shí)際案例
?不好的回答示例:
Desense就是靈敏度不好,一般是因?yàn)楦蓴_太多了。解決辦法就是把干擾源包起
來,用屏蔽罩或者是導(dǎo)電布。比如如果是屏幕干擾,就在屏幕排線上貼導(dǎo)電布接
地。如果是電源干擾,就加磁珠電容濾波。我之前遇到過一個(gè)項(xiàng)目,GPS搜不到
星,后來發(fā)現(xiàn)是攝像頭排線輻射,我們貼了一層銅箔就好了。反正主要思路就是屏
蔽和接地,哪里漏貼哪里。
為什么這么回答不好:
1.方法論缺失:只談了“屏蔽”,沒有提到Desense排查的核心邏輯:干擾源定位->耦合路
徑分析->敏感器件保護(hù)。
2.案例簡(jiǎn)單化:“貼了一層銅箔就好了”顯得工作很隨意,缺乏對(duì)問題機(jī)理(如時(shí)鐘倍頻干
擾)的深層分析。
3.忽視了架構(gòu)級(jí)規(guī)避:僅在物理層面修補(bǔ),未提到頻率規(guī)劃(FrequencyPlan)等前期設(shè)
計(jì)手段。
高分回答示例:
Desense(De-sensitization)是指由于系統(tǒng)內(nèi)部噪聲干擾導(dǎo)致接收機(jī)靈敏度下降
的現(xiàn)象。解決Desense需要遵循“源頭-路徑-受體”的系統(tǒng)化排查思路:
1.干擾源定位(Source):首先通過軟件分模塊上下電(如開關(guān)LCD、Camera、Wi-Fi、
DDR),觀察接收機(jī)RSSI底噪變化,鎖定干擾源。
2.頻譜分析(Analysis):利用近場(chǎng)探頭(Near-fieldProbe)配合頻譜儀掃描干擾源區(qū)
域,抓取干擾頻率。判斷是寬帶噪聲(如DCDC紋波)還是窄帶諧波(如時(shí)鐘倍頻)。
3.路徑切斷(Path):確認(rèn)是傳導(dǎo)干擾還是輻射干擾。傳導(dǎo)干擾通過串聯(lián)磁珠、并聯(lián)去耦
電容處理;輻射干擾通過加強(qiáng)屏蔽(ShieldingCan)、接地(Grounding)或使用吸波材
料處理。
實(shí)際案例:
在某款手機(jī)研發(fā)中,我們發(fā)現(xiàn)開啟120Hz高刷屏幕時(shí),LTEB5頻段(800MHz附
近)靈敏度惡化了6dB。
分析:通過頻譜分析發(fā)現(xiàn),屏幕MIPI接口的時(shí)鐘速率約為400MHz,其二次諧波正好落在
B5接收帶內(nèi)。
措施1(源頭):與軟件溝通,微調(diào)屏端MIPI時(shí)鐘頻率(SpreadSpectrum,展頻技
術(shù)),將諧波能量分散并移出B5通帶。
措施2(路徑):在FPC柔性電路板的MIPI差分線周圍增加“包地”處理,并在連接器處增
加共模濾波器(CMF)抑制共模噪聲輻射。
結(jié)果:最終B5頻段靈敏度恢復(fù)正常,且未影響屏幕顯示效果。
這個(gè)案例說明,解決Desense不能只靠貼導(dǎo)電布,更需要軟硬件協(xié)同的頻率規(guī)劃和
信號(hào)完整性設(shè)計(jì)。
Q11:詳細(xì)解釋一下Doherty功率放大器的工作原理及其優(yōu)勢(shì)
?不好的回答示例:
Doherty放大器就是用了兩個(gè)放大器,一個(gè)主放大器,一個(gè)輔助放大器。平時(shí)只有
主放大器工作,當(dāng)功率很大的時(shí)候,輔助放大器也打開一起工作。這樣做的目的是
為了提高效率。因?yàn)槠胀ǖ腜A在功率回退的時(shí)候效率很低,Doherty可以解決這個(gè)
問題?,F(xiàn)在基站里面用得特別多,手機(jī)里面好像也開始用了。原理大概就是通過阻
抗變換來實(shí)現(xiàn)的。
為什么這么回答不好:
1.原理描述過于通俗:缺乏對(duì)“有源負(fù)載調(diào)制(ActiveLoadModulation)”這一核心機(jī)制的
解釋,這是Doherty的靈魂。
2.技術(shù)細(xì)節(jié)缺失:未提及傳輸線在阻抗變換和相位補(bǔ)償中的關(guān)鍵作用。
3.應(yīng)用場(chǎng)景模糊:僅提到“提高效率”,未結(jié)合現(xiàn)代通信信號(hào)(如OFDM)的高峰均比
(PAPR)特性進(jìn)行說明。
高分回答示例:
Doherty功率放大器是目前解決高PAPR(峰均比)信號(hào)效率問題的核心架構(gòu)。其核
心原理是有源負(fù)載調(diào)制(ActiveLoadModulation)。
1.架構(gòu)組成:它由兩個(gè)并聯(lián)的放大器組成:載波放大器(CarrierAmp,通常為ClassAB)
和峰值放大器(PeakingAmp,通常為ClassC)。輸出端通過阻抗變換線連接。
2.工作狀態(tài):
低功率區(qū)(Back-off):僅載波放大器工作,峰值放大器截止(呈現(xiàn)高阻)。此時(shí)
線將負(fù)載阻抗(通常為50Ω)變換為更高的阻抗(如100Ω)呈現(xiàn)給載波放大器,
使其在低功率下電壓快速飽和,提前達(dá)到高效率狀態(tài)。
高功率區(qū)(Peak):峰值放大器開啟,注入電流。這不僅貢獻(xiàn)功率,更重要的是通過
有源負(fù)載調(diào)制機(jī)制,降低了載波放大器視入的負(fù)載阻抗(從100Ω降回50Ω),使其能
輸出更大功率而不飽和。
3.核心優(yōu)勢(shì):傳統(tǒng)PA在功率回退(Back-off)時(shí)效率急劇下降(如OFDM信號(hào)回退8-
10dB)。Doherty架構(gòu)使得PA在回退點(diǎn)(如6dB或9dB處)也能出現(xiàn)一個(gè)效率峰值。這完
美匹配了4G/5G信號(hào)高峰均比的特性,在保證線性度的同時(shí),大幅提升了平均效率,這對(duì)
延長基站壽命和手機(jī)續(xù)航至關(guān)重要。
Q12:什么是EVM(誤差向量幅度)?導(dǎo)致EVM惡化的主要因素有哪些?
?不好的回答示例:
EVM就是誤差向量幅度,是衡量調(diào)制信號(hào)質(zhì)量的一個(gè)指標(biāo)。它表示實(shí)際信號(hào)和理想
信號(hào)之間的差距。如果EVM太大,說明信號(hào)質(zhì)量不好,通信速率就會(huì)變慢,甚至斷
網(wǎng)。導(dǎo)致EVM惡化的原因有很多,比如PA的線性度不好、電源噪聲太大、或者天
線駐波比不好。調(diào)試的時(shí)候如果要解EVM問題,通常是調(diào)一下PA的偏置電壓或者
匹配。
為什么這么回答不好:
1.定義不精準(zhǔn):缺少具體的幾何描述(IQ平面上的矢量差)。
2.歸因籠統(tǒng):將所有問題混為一談,未區(qū)分“幅度誤差”和“相位誤差”對(duì)應(yīng)的不同物理根源。
3.解決思路單一:僅提到PA,忽略了本振相位噪聲、IQ失配等關(guān)鍵因素,顯得視野狹窄。
高分回答示例:
EVM(ErrorVectorMagnitude)是衡量數(shù)字調(diào)制信號(hào)質(zhì)量最綜合的指標(biāo)。在IQ
星座圖上,它代表了實(shí)際接收到的信號(hào)矢量與理想?yún)⒖夹盘?hào)矢量之間的差值矢量模
長,通常以百分比(%)或分貝(dB)表示。EVM直接決定了系統(tǒng)的解調(diào)能力,
EVM越差,高階調(diào)制(如256QAM)越難解調(diào),導(dǎo)致吞吐量下降。
導(dǎo)致EVM惡化的因素可以從幅度失真和相位失真兩個(gè)維度分析:
1.非線性失真(主要影響幅度):這是最常見的原因。當(dāng)PA工作在壓縮區(qū)(接近P1dB)
時(shí),會(huì)產(chǎn)生AM-AM和AM-PM失真,導(dǎo)致星座圖外圈發(fā)散。此外,電源紋波(Power
Ripple)也會(huì)直接調(diào)制到射頻信號(hào)上,造成幅度抖動(dòng)。
2.相位噪聲(PhaseNoise):主要由本振(LO)引入。相位噪聲過大會(huì)導(dǎo)致星座點(diǎn)在圓
周方向旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散(PhaseJitter),在高頻微波系統(tǒng)中尤為明顯。
3.IQ不平衡(IQImbalance):包括IQ幅度不平衡和相位正交誤差,會(huì)導(dǎo)致星座圖呈現(xiàn)拉
伸或菱形變形。
4.寬帶噪聲:低噪放(LNA)的噪聲系數(shù)過高或本底噪聲抬升,會(huì)使星座點(diǎn)變成模糊的“云
團(tuán)”。
在實(shí)際調(diào)試中,我會(huì)通過觀察星座圖的形狀(是旋轉(zhuǎn)、壓縮還是位移)來初步判斷
EVM惡化的根源,從而針對(duì)性地優(yōu)化PA匹配、凈化電源或排查時(shí)鐘源。
Q13:SAW濾波器和BAW/FBAR濾波器有什么區(qū)別?在5G頻段下如何選擇?
?不好的回答示例:
SAW是聲表面波,BAW是體聲波。SAW比較便宜,工藝簡(jiǎn)單,但是頻率做不高,
一般用在2G/3G或者低頻段。BAW比較貴,性能好,Q值高,能做高頻。5G頻段比
較高,比如2.5G以上,SAW就不行了,損耗太大,而且溫漂也大,所以都要用
BAW或者FBAR?,F(xiàn)在主要的廠家就是村田、博通這些。
為什么這么回答不好:
1.技術(shù)細(xì)節(jié)不足:未解釋“表面波”與“體聲波”的能量傳播差異,也就沒解釋清楚為什么BAW
適合高頻。
2.溫漂描述簡(jiǎn)單:未提及TC-SAW(溫度補(bǔ)償SAW)這一過渡技術(shù),顯得對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈了解不
深。
3.選擇邏輯絕對(duì)化:認(rèn)為5G全用BAW是不準(zhǔn)確的,Sub-1GHz的5G頻段(如n28,n5)依
然大量使用SAW/TC-SAW。
高分回答示例:
SAW(SurfaceAcousticWave)和BAW(BulkAcousticWave)是射頻前端最
核心的濾波器技術(shù),主要區(qū)別在于聲波傳播模式和適用場(chǎng)景:
1.工作原理:
SAW:聲波沿晶體表面?zhèn)鞑?。由于叉指換能器(IDT)的物理光刻極限,其工作頻率
很難突破2.5GHz,且散熱差,能夠承受的功率較低。
BAW/FBAR:聲波在壓電薄膜內(nèi)部垂直傳播,形成駐波諧振。通過減薄薄膜厚度即可
提高諧振頻率,因此極具高頻優(yōu)勢(shì)。同時(shí),BAW具有極高的Q值(低插損、高選擇
性)和優(yōu)秀的散熱性能。
2.5G頻段下的選擇策略:
低頻段(<1.5GHz):如5Gn5,n8,n28頻段,SAW依然是主流,性價(jià)比極高。對(duì)于
對(duì)溫漂敏感的頻段,會(huì)選用TC-SAW(溫度補(bǔ)償型SAW)。
中高頻段(>2.5GHz):如n41,n78,n79頻段,傳統(tǒng)SAW插損急劇增加且無法承受
5G的高功率(HPUE)。此時(shí)必須選用BAW或FBAR,雖然成本高,但能提供極陡峭
的滾降(SteepSkirt),這對(duì)WiFi與5Gn41/n79的共存(Coexistence)至關(guān)重要。
總結(jié)來說,選擇邏輯是:性能(插損/功率/隔離度)與成本的平衡。在小米的產(chǎn)品
定義中,我們?cè)谄炫灆C(jī)的主分集接收鏈路常采用BAW以追求極致性能,而在中低端
機(jī)型的部分非關(guān)鍵頻段則會(huì)評(píng)估TC-SAW方案以控制成本。
Q14:在使用VNA(矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀)進(jìn)行測(cè)量前,為什么要進(jìn)行校準(zhǔn)?SOLT
和TRL校準(zhǔn)的區(qū)別是什么?
?不好的回答示例:
校準(zhǔn)是為了歸零,因?yàn)榫€纜和接頭都有損耗,不校準(zhǔn)的話測(cè)出來的數(shù)據(jù)就不準(zhǔn)。校
準(zhǔn)就是告訴機(jī)器什么是開路、短路和負(fù)載。SOLT就是Short,Open,Load,Thru,
這是最常用的,用那個(gè)標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)件擰一下就行。TRL好像是Thru,Reflect,Line,
這種一般是在芯片測(cè)試或者沒有接頭的時(shí)候用的。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室基本都用電子校準(zhǔn)
件,自動(dòng)SOLT,很方便。
為什么這么回答不好:
1.目的描述膚淺:僅提到“歸零”,未涉及“系統(tǒng)誤差模型”和“測(cè)量參考面(Reference
Plane)移動(dòng)”的專業(yè)概念。
2.SOLT/TRL對(duì)比不清:未指出SOLT依賴標(biāo)準(zhǔn)件的精度,而TRL不依賴負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)精度,適
合非同軸環(huán)境。
3.應(yīng)用場(chǎng)景局限:簡(jiǎn)單地將TRL歸為“沒接頭的時(shí)候用”,未體現(xiàn)其在毫米波或PCB板級(jí)去嵌
入(De-embedding)中的高精度優(yōu)勢(shì)。
高分回答示例:
VNA測(cè)量中包含系統(tǒng)誤差(方向性、源匹配、反射跟蹤等)、隨機(jī)誤差和漂移誤
差。校準(zhǔn)(Calibration)的核心目的,是通過測(cè)量已知標(biāo)準(zhǔn)件,計(jì)算出系統(tǒng)誤差
項(xiàng)(ErrorTerms),并通過數(shù)學(xué)運(yùn)算將誤差從測(cè)量結(jié)果中移除(VectorError
Correction)。更重要的是,校準(zhǔn)將測(cè)量的參考面(ReferencePlane)從儀表
端口延伸到了被測(cè)件(DUT)的端口,消除了線纜和夾具的影響。
關(guān)于SOLT和TRL的區(qū)別:
1.SOLT(Short-Open-Load-Thru):
原理:依賴一套已知特性的標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載(Load)來定義50歐姆基準(zhǔn)。
優(yōu)點(diǎn):適合同軸連接器系統(tǒng)(SMA,N型),標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)件容易獲取,操作通用。
局限:高頻下很難制作完美的“標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載”和“開路”,且無法消除非標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試夾具的寄生
效應(yīng)。
2.TRL(Thru-Reflect-Line):
原理:不需要完美的負(fù)載。它利用一段傳輸線(Line)的特征阻抗來定義系統(tǒng)阻抗,
利用反射件(Reflect)定義相位參考。
優(yōu)點(diǎn):精度極高,特別適合非同軸環(huán)境(如晶圓探針測(cè)試、PCB微帶線測(cè)試)。它可
以將參考面精確設(shè)定在PCB走線的中間,非常適合板級(jí)射頻調(diào)試。
局限:Line的長度必須針對(duì)特定頻段設(shè)計(jì)(約為90度相移),頻帶覆蓋不如SOLT
寬。
在小米的實(shí)驗(yàn)室中,如果是測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的SMA接口模塊,我用SOLT;但如果是評(píng)估
板載天線或芯片引腳的阻抗,我會(huì)設(shè)計(jì)專門的TRL校準(zhǔn)線,以獲得最真實(shí)的板級(jí)S
參數(shù)。
Q15:頻譜分析儀中的RBW(分辨率帶寬)和VBW(視頻帶寬)設(shè)置如何影響
測(cè)試結(jié)果?
?不好的回答示例:
RBW是分辨率帶寬,設(shè)置得越小,看得越清楚,分辨得越細(xì),但是掃描速度會(huì)變
慢。VBW是視頻帶寬,主要是用來平滑波形的。如果信號(hào)抖動(dòng)很厲害,就把VBW
設(shè)小一點(diǎn),線就平直了。一般測(cè)試的時(shí)候,RBW和VBW都設(shè)成自動(dòng)(Auto)就行
了。如果是測(cè)噪聲,要把RBW設(shè)小一點(diǎn),不然底噪太高看不見信號(hào)。
為什么這么回答不好:
1.缺乏物理意義:未解釋RBW實(shí)質(zhì)上是中頻濾波器的3dB帶寬,也未提到它對(duì)底噪
(DANL)的定量影響(10log關(guān)系)。
2.VBW解釋不全:僅提到“平滑”,未解釋VBW是檢波后的低通濾波器,它不影響頻率分辨
率。
3.對(duì)“測(cè)噪聲”理解片面:RBW不僅影響能否“看見”信號(hào),更直接決定了測(cè)得的噪聲功率電
平,這是EMC測(cè)試的關(guān)鍵。
高分回答示例:
RBW(ResolutionBandwidth)和VBW(VideoBandwidth)是頻譜分析儀最重
要的兩個(gè)參數(shù),直接決定了測(cè)量的靈敏度、分辨率和速度。
1.RBW(分辨率帶寬):
物理意義:RBW是中頻(IF)濾波器的3dB帶寬。它決定了頻譜儀區(qū)分兩個(gè)相鄰信號(hào)
的能力。
對(duì)底噪的影響:RBW越小,通過IF濾波器的噪聲能量越少。理論上,RBW每減小10
倍,顯示的平均噪聲電平(DANL)下降10dB。因此,在搜尋微弱信號(hào)或雜散
(Spur)時(shí),必須降低RBW。
對(duì)速度的影響:掃描時(shí)間(SweepTime)與RBW的平方成反比。RBW過小會(huì)導(dǎo)致測(cè)
試極慢,需權(quán)衡效率。
2.VBW(視頻帶寬):
物理意義:VBW是包絡(luò)檢波器之后的低通濾波器的帶寬。
作用:它不改變頻率分辨率,也不改變底噪的平均電平,而是對(duì)顯示軌跡進(jìn)行平滑。
減小VBW可以濾除顯示噪聲的隨機(jī)抖動(dòng),使淹沒在噪聲中的CW小信號(hào)顯露出來。通
常設(shè)置VBW<RBW(如0.1倍)來獲得清晰的跡線。
實(shí)際應(yīng)用:
在進(jìn)行相位噪聲測(cè)試或搜尋Desense干擾源時(shí),我會(huì)將RBW設(shè)得很?。ㄈ?kHz)
以降低底噪;而在測(cè)試寬帶信號(hào)(如Wi-Fi信號(hào)功率)時(shí),RBW必須設(shè)置得大于信
號(hào)帶寬,否則測(cè)得的功率會(huì)偏小。
Q16:什么是噪聲系數(shù)(NF)?級(jí)聯(lián)系統(tǒng)的總噪聲系數(shù)計(jì)算公式是什么?
?不好的回答示例:
噪聲系數(shù)NF就是NoiseFigure,用來衡量一個(gè)器件引入了多少噪聲。NF越小越
好。計(jì)算公式是輸入信噪比除以輸出信噪比,然后取個(gè)對(duì)數(shù)。如果是很多個(gè)器件串
聯(lián),總的噪聲系數(shù)主要取決于第一個(gè)器件。公式我記得不是很清楚了,好像是F
total=F1+F2/G1什么的。反正在設(shè)計(jì)接收機(jī)的時(shí)候,LNA一定要放在最前面,
而且NF要很低,這樣整個(gè)系統(tǒng)的靈敏度才高。
為什么這么回答不好:
1.公式記憶模糊:面試技術(shù)崗,核心公式(Friis噪聲公式)必須準(zhǔn)確無誤,含糊其辭會(huì)嚴(yán)
重減分。
2.定義表述不嚴(yán)謹(jǐn):應(yīng)該明確指出是在標(biāo)準(zhǔn)溫度(290K)下的信噪比惡化程度。
3.缺乏工程量化感:僅說“LNA放最前面”,沒有舉例說明如果第一級(jí)插損很大(如長線纜)
對(duì)系統(tǒng)的毀滅性打擊。
高分回答示例:
噪聲系數(shù)(NoiseFigure,NF)衡量了信號(hào)通過系統(tǒng)后,信噪比(SNR)惡化的程
度。其定義為在標(biāo)準(zhǔn)溫度(290K)下,輸入端信噪比與輸出端信噪比的比值,通常
用分貝表示:。它反映了系統(tǒng)自身引入了多少噪聲。
對(duì)于級(jí)聯(lián)系統(tǒng),其總噪聲系數(shù)遵循Friis噪聲公式:
其中,是噪聲因子(線性值),是增益(線性值)。
這個(gè)公式在射頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)中揭示了兩個(gè)核心原則:
1.第一級(jí)至關(guān)重要:系統(tǒng)總噪聲系數(shù)主要由第一級(jí)器件()決定。后續(xù)級(jí)的噪聲貢獻(xiàn)會(huì)
被前級(jí)的增益()大幅除以并抑制。因此,在接收機(jī)前端,我們總是將高增益、低噪
聲的LNA盡可能靠近天線放置。
2.前端損耗是致命的:如果第一級(jí)是無源器件(如長電纜或插損大的濾波器),其
(即衰減)且等于其插損。這不僅直接增加了,還放大了后級(jí)噪聲()的貢
獻(xiàn)。這也是為什么在5G設(shè)計(jì)中,我們極力減小天線到LNA之間走線長度,或者采用L-
PAMiD模組將LNA前置的原因。
Q17:請(qǐng)解釋一下射頻電路中的“阻抗匹配”及其三種常用的匹配方式(LC、傳
輸線、變壓器)
?不好的回答示例:
阻抗匹配就是讓源阻抗和負(fù)載阻抗相等,這樣能量就能完全傳過去,不會(huì)反射。如
果不匹配,駐波比就大,功率就浪費(fèi)了。常用的方式有三種:第一種是LC匹配,就
是串并聯(lián)電感電容,這個(gè)最常用,主要在PCB上調(diào)。第二種是傳輸線,比如微帶線
做長一點(diǎn)或者短一點(diǎn),或者做個(gè)開路短路樁,這個(gè)主要在高頻用。第三種是變壓
器,就是巴倫,可以做阻抗變換,還能把單端轉(zhuǎn)差分。
為什么這么回答不好:
1.原理表述不嚴(yán)謹(jǐn):應(yīng)該是“負(fù)載阻抗等于源阻抗的共軛(Conjugate)”,而不僅僅是“相
等”。
2.應(yīng)用場(chǎng)景區(qū)分度不夠:沒提到LC匹配主要用于窄帶,變壓器用于寬帶。
3.對(duì)傳輸線匹配理解簡(jiǎn)單:“做長一點(diǎn)短一點(diǎn)”表述太隨意,應(yīng)提及Stub(短截線)匹配的原
理。
高分回答示例:
阻抗匹配的核心目的是實(shí)現(xiàn)最大功率傳輸。根據(jù)最大功率傳輸定理,當(dāng)負(fù)載阻抗等
于源阻抗的共軛()時(shí),信號(hào)源能向負(fù)載輸出最大功率,且無反射。
在工程應(yīng)用中,三種常用匹配方式各有千秋:
1.LC離散元件匹配:
原理:利用電感和電容在Smith圓圖上的移動(dòng)軌跡將任意阻抗拉回50Ω中心。
特點(diǎn):成本低,PCB占用面積小。
局限:窄帶特性。Q值越高,帶寬越窄。適合手機(jī)等空間受限且頻段固定的場(chǎng)景。
2.傳輸線匹配(Stub/Quarter-wave):
原理:利用傳輸線長度帶來的相位旋轉(zhuǎn)和開路/短路短截線(Stub)產(chǎn)生的純電抗。
特點(diǎn):適合高頻(微波/毫米波),因?yàn)榇藭r(shí)波長短,印制線尺寸可控。無寄生參數(shù)影
響,精度高。
局限:尺寸較大,低頻無法使用。
3.變壓器/巴倫(Balun)匹配:
原理:利用線圈匝數(shù)比()變換阻抗。
特點(diǎn):寬帶特性極佳(這也是LC無法比擬的),且能同時(shí)實(shí)現(xiàn)單端信號(hào)與差分信號(hào)的
轉(zhuǎn)換。
應(yīng)用:常用于DAC/ADC接口、混頻器輸入輸出以及PA的推挽級(jí)設(shè)計(jì)。
在小米的手機(jī)射頻設(shè)計(jì)中,我們通常采用LC匹配,但在設(shè)計(jì)Wi-FiFEM或毫米波
模組內(nèi)部時(shí),會(huì)結(jié)合使用傳輸線匹配技術(shù)。
Q18:手機(jī)天線設(shè)計(jì)中,PIFA天線和Monopole天線的優(yōu)缺點(diǎn)各是什么?
?不好的回答示例:
Monopole就是單極天線,像以前大哥大那樣的。它的優(yōu)點(diǎn)是效率高,帶寬寬。缺
點(diǎn)是需要很大的地,而且容易受手的影響。PIFA是平面倒F天線,現(xiàn)在手機(jī)里用得
比較多。它的優(yōu)點(diǎn)是體積小,而且有個(gè)接地點(diǎn),可以抗干擾,SAR值也低一點(diǎn)。缺
點(diǎn)就是帶寬比較窄,設(shè)計(jì)起來比較麻煩?,F(xiàn)在的手機(jī)基本都是金屬邊框,其實(shí)大多
用的是IFA或者Slot天線了。
為什么這么回答不好:
1.原理深度不夠:沒有解釋PIFA為什么比Monopole抗干擾(電場(chǎng)限制在貼片和地之間)。
2.關(guān)鍵術(shù)語缺失:沒提到PIFA的“高度”對(duì)帶寬的決定性影響,也沒提到Monopole對(duì)“凈空區(qū)
(Clearance)”的高要求。
3.描述不準(zhǔn)確:現(xiàn)代全金屬手機(jī)更多使用的是基于Loop或Slot模式的調(diào)諧天線,簡(jiǎn)單的
PIFA已不多見,回答顯得有些過時(shí)但又沒點(diǎn)透。
高分回答示例:
在手機(jī)天線演進(jìn)史上,Monopole(單極子)和PIFA(平面倒F天線)是兩種最經(jīng)
典的形態(tài):
1.Monopole天線:
原理:諧振,利用手機(jī)主板(PCB)作為輻射地。
優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,全向輻射特性好,帶寬較寬(相對(duì)PIFA)。
缺點(diǎn):體積大,對(duì)PCB凈空區(qū)(Clearance)要求極高(必須懸空);由于是開放式
結(jié)構(gòu),電場(chǎng)分布廣,容易受到人體(手、頭)的耦合干擾,導(dǎo)致頻偏和SAR值較高。
2.PIFA天線(PlanarInverted-FAntenna):
原理:在Monopole的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)接地引腳(ShortingPin)和頂部加載板,使
天線高度降低。
優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊,可以跨在元器件上方(不需要全凈空);由于存在接地腳,電場(chǎng)主
要集中在輻射片與地之間,近場(chǎng)輻射收斂,因此受人體頭部/手部影響較小(抗
Detuning能力強(qiáng)),SAR值通常更低。
缺點(diǎn):帶寬較窄,其帶寬直接取決于天線的高度和體積。在如今超薄手機(jī)中,PIFA的
高度受限,導(dǎo)致其帶寬很難覆蓋5G的寬頻段要求。
現(xiàn)狀:
在現(xiàn)代全金屬機(jī)身的小米手機(jī)中,傳統(tǒng)的PIFA和Monopole已演變?yōu)榻饘龠吙蛱炀€
(IFA/Slot/Loop模式),并配合ApertureTuner(孔徑調(diào)諧器)來動(dòng)態(tài)切換頻
段,以解決帶寬窄的物理限制。
Q19:如何在PCBLayout中處理射頻信號(hào)的回流路徑(ReturnPath)?
?不好的回答示例:
回流路徑就是電流流回來的路。Layout的時(shí)候要注意,射頻線的下面一定要有完整
的地平面,不能把地割開。如果地平面有縫隙,電流就要繞路,這樣電感就大了,
干擾也大。還有就是打過孔的時(shí)候,要在信號(hào)孔旁邊打幾個(gè)地孔,給電流提供回
路。總之就是保證地平面的完整性,盡量不要跨分割。
為什么這么回答不好:
1.缺乏高頻視角:僅強(qiáng)調(diào)“地平面”,未解釋高頻信號(hào)總是沿著“最小電感路徑”(即信號(hào)線正
下方)回流的物理本質(zhì)。
2.跨分割處理簡(jiǎn)單化:說了“不要跨分割”,但沒說如果萬不得已跨了分割該怎么補(bǔ)救(如跨
接電容)。
3.過孔設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)不足:未明確指出“回流地孔”的數(shù)量和距離要求(如間距)。
高分回答示例:
射頻PCB設(shè)計(jì)中,“信號(hào)回流路徑”與信號(hào)路徑同等重要。低頻電流走最小電阻路
徑,而高頻RF電流總是沿著最小電感路徑回流,即緊貼信號(hào)導(dǎo)體的參考平面正下
方。處理核心原則如下:
1.保證參考平面連續(xù)性:射頻微帶線(Microstrip)下方的第二層必須是完整的地平面
(GND)。嚴(yán)禁在RF走線下方切割地平面(SplitPlane)或布置其他走線。如果參考地
斷裂,回流電流將被迫繞大圈,形成巨大的環(huán)路電感,導(dǎo)致嚴(yán)重的EMI輻射和阻抗突變。
2.同層“包地”與縫合孔(StitchingVias):在表層RF走線兩側(cè)進(jìn)行包地(GNDPour),
并沿著走線打上密集的屏蔽過孔。過孔間距應(yīng)小于工作頻率波長的1/10(),以形
成法拉第籠效應(yīng),防止信號(hào)向外耦合,同時(shí)為共面波導(dǎo)(CPW)模式提供短回流路徑。
3.換層處理(LayerTransition):當(dāng)RF信號(hào)必須打孔換層時(shí)(如從L1換到L3),參考地
平面也會(huì)隨之切換(如從L2變到L4)。此時(shí),必須在信號(hào)過孔緊鄰的位置打至少一個(gè)
(最好兩個(gè))回流地過孔(ReturnVia),連接L2和L4。這為高頻回流電流提供了一個(gè)
垂直通道,減小Z軸方向的環(huán)路面積。如果在換層處忽略了回流地孔,地回流將被迫尋找
遠(yuǎn)處的過孔,這在毫米波頻段是災(zāi)難性的。
Q20:解釋ACLR(相鄰信道泄漏比)對(duì)系統(tǒng)的影響,以及如何優(yōu)化它
?不好的回答示例:
ACLR就是看信號(hào)漏到隔壁信道有多少。如果漏得太多,就會(huì)干擾別人。比如我用
頻段B1,漏到了B1旁邊的頻率,那別人的手機(jī)就沒法用了。運(yùn)營商對(duì)此有嚴(yán)格要
求的,一般要小于-30dB或者-40dB。如果不達(dá)標(biāo),我們可以把PA的功率降一點(diǎn),
因?yàn)楣β试酱蟾怕史蔷€性越強(qiáng),ACLR就越差?;蛘哒{(diào)一下匹配,讓PA工作得舒服
一點(diǎn)。
為什么這么回答不好:
1.定義表述平淡:沒點(diǎn)出ACLR產(chǎn)生的本質(zhì)原因是“三階或五階互調(diào)失真導(dǎo)致的頻譜再生
(SpectralRegrowth)”。
2.優(yōu)化手段單一:“降功率”是下策,因?yàn)樗鼱奚烁采w。未提及DPD(數(shù)字預(yù)失真)或ET
(包絡(luò)追蹤)等現(xiàn)代技術(shù)。
3.影響描述局限:僅說了干擾別人,未提及ACLR差往往也伴隨著自身的EVM惡化。
高分回答示例:
ACLR(AdjacentChannelLeakageRatio)定義為發(fā)射信號(hào)功率與相鄰信道泄
漏功率之比。它主要是由PA的非線性特性(如AM-AM,AM-PM失真)引起的頻譜
再生(SpectralRegrowth)。
對(duì)系統(tǒng)的影響:
1.干擾他網(wǎng):這是最直接的危害。泄漏的能量會(huì)提高鄰頻接收機(jī)的底噪,導(dǎo)致其靈敏度下
降(Desense),這是3GPP協(xié)議強(qiáng)制管控的關(guān)鍵指標(biāo)(如LTE通常要求<-30dBc
或-33dBc)。
2.自身信號(hào)質(zhì)量惡化:雖然ACLR主要衡量帶外,但產(chǎn)生ACLR的非線性互調(diào)產(chǎn)物同樣會(huì)落
在帶內(nèi),導(dǎo)致自身的EVM惡化,降低吞吐率。
優(yōu)化策略(由輕到重):
1.PA匹配優(yōu)化:調(diào)節(jié)PA輸出匹配電路(MatchingNetwork)和偏置電壓(Bias),在
P1dB、效率和線性度之間尋找最佳平衡點(diǎn)(SweetSpot)。
2.功率回退(Back-off):適當(dāng)降低最大輸出功率,使PA工作在線性區(qū)。這是最簡(jiǎn)單但犧
牲覆蓋范圍的方法。
3.線性化技術(shù)(Linearization):
DPD(數(shù)字預(yù)失真):在基帶生成一個(gè)與PA非線性特性相反的預(yù)失真信號(hào),兩者抵
消。這是現(xiàn)代4G/5G基站和手機(jī)(配合ET)改善ACLR的核心技術(shù),能顯著提升PA在
飽和區(qū)的線性度,讓我們既能用滿功率,又能保住ACLR。
ET(包絡(luò)追蹤):動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)PA的供電電壓,使其始終剛好滿足包絡(luò)需求,間接改善
了線性度和效率的折中。
Q21:什么是駐波比(VSWR)?VSWR過大對(duì)射頻系統(tǒng)有什么危害?
?不好的回答示例:
VSWR就是電壓駐波比,用來衡量天線和電路匹配好不好的指標(biāo)。完美的話是1,
一般要求小于2或者3。公式是(1+|反射系數(shù)|)/(1-|反射系數(shù)|)。如果VSWR太
大,說明反射很嚴(yán)重,信號(hào)發(fā)不出去。危害就是信號(hào)差,手機(jī)打不通電話,或者可
能會(huì)把PA燒壞。我們?cè)谡{(diào)試的時(shí)候都要看網(wǎng)分上的VSWR曲線,盡量把它調(diào)低一
點(diǎn)。
為什么這么回答不好:
1.定義流于表面:僅僅背誦了公式,未解釋“駐波”形成的物理過程(入射波與反射波疊加形
成駐波)。
2.危害描述不具體:“信號(hào)差”太籠統(tǒng)。未從“發(fā)射機(jī)功耗”和“接收機(jī)底噪”兩個(gè)維度深入分
析。
3.缺乏保護(hù)機(jī)制的認(rèn)知:提到“燒PA”,但未提及現(xiàn)代手機(jī)中的耦合器(Coupler)和功率回
退機(jī)制,顯得對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)了解滯后。
高分回答示例:
駐波比(VSWR)量化了傳輸線中駐波的程度,本質(zhì)上反映了阻抗匹配的質(zhì)量。當(dāng)
負(fù)載阻抗與傳輸線特性阻抗不匹配時(shí),部分能量被反射回去,入射波與反射波疊加
形成駐波。VSWR是傳輸線上電壓最大值與最小值的比值。
VSWR過大(如>3:1)對(duì)射頻系統(tǒng)有三大核心危害:
1.功率損失與發(fā)熱:反射意味著能量沒有輻射出去,而是轉(zhuǎn)化為了熱能。這不僅降低了系
統(tǒng)的輻射效率(TotalEfficiency),縮短了電池續(xù)航,還會(huì)導(dǎo)致射頻前端(特別是濾波器
和開關(guān))嚴(yán)重發(fā)熱。
2.PA(功率放大器)可靠性風(fēng)險(xiǎn):強(qiáng)反射波會(huì)在PA輸出端形成高電壓峰值,可能擊穿PA
的晶體管(HBT/CMOS),或者導(dǎo)致過流燒毀。
3.系統(tǒng)性能回退:現(xiàn)代手機(jī)為了保護(hù)PA,當(dāng)檢測(cè)到高VSWR(如手握住天線)時(shí),基帶算
法會(huì)強(qiáng)制降低發(fā)射功率(PowerBack-off)。這雖然保護(hù)了PA,但直接導(dǎo)致通信距離縮
短,用戶體驗(yàn)變差(即“掉網(wǎng)”)。
在小米的旗艦機(jī)調(diào)試中,我們不僅要在傳導(dǎo)環(huán)境下將VSWR調(diào)至1.5以下,更要重
點(diǎn)關(guān)注OTA環(huán)境下的VSWR波動(dòng),優(yōu)化天線調(diào)諧策略以應(yīng)對(duì)“死亡之握”。
Q22:手機(jī)射頻電路中,為什么電源線上通常需要串聯(lián)磁珠和并聯(lián)電容?
?不好的回答示例:
電源線上串磁珠和并聯(lián)電容是為了濾波。電容可以通交流阻直流,把噪聲濾掉,保
持電壓穩(wěn)定。磁珠就是個(gè)電感,可以擋住高頻噪聲。因?yàn)镻A工作的時(shí)候電流變化很
大,如果不加這些,電源就會(huì)不干凈,干擾射頻信號(hào)。一般我們都是用0.1uF或者
100pF的電容,磁珠就選個(gè)100M的。
為什么這么回答不好:
1.原理混淆:將磁珠等同于電感是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。磁珠在高頻下主要呈現(xiàn)電阻特性(消耗能
量),而電感主要呈電抗特性(反射能量),兩者抑噪機(jī)理不同。
2.缺乏頻段針對(duì)性:只是泛泛而談“濾波”,未指出大電容濾低頻紋波,小電容濾射頻諧波,
磁珠用于隔離射頻信號(hào)泄漏到PMIC。
3.選型邏輯簡(jiǎn)單:“選個(gè)100M”非常隨意,未提及磁珠的直流電阻(DCR)對(duì)PA壓降(IR
Drop)的影響。
高分回答示例:
在射頻電源網(wǎng)絡(luò)(PDN)設(shè)計(jì)中,磁珠和電容構(gòu)建了Π型或L型濾波網(wǎng)絡(luò),其核心作
用是雙向隔離與瞬態(tài)供能。
1.并聯(lián)電容(Decoupling):
儲(chǔ)能作用:PA在發(fā)射GSMBurst或5GOFDMA符號(hào)時(shí),電流需求會(huì)瞬間從mA級(jí)跳變
到A級(jí)。大容量電容(如10uF)充當(dāng)“本地能量庫”,提供瞬態(tài)電流,減小電源電壓跌
落。
低阻抗回路:小容量電容(如33pF/100pF)為高頻射頻信號(hào)提供最近的對(duì)地回流路
徑,防止射頻能量進(jìn)入電源管理芯片(PMIC)。
2.串聯(lián)磁珠(FerriteBead):
高頻吸能:與電感不同,磁珠在高頻下表現(xiàn)為高電阻(R)。它將泄漏到電源線上的
射頻噪聲轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉,防止射頻信號(hào)通過電源線串?dāng)_到其他模塊(如音頻或
GPS)。
隔離作用:防止PMIC開關(guān)產(chǎn)生的開關(guān)噪聲(Ripple)進(jìn)入PA,導(dǎo)致射頻輸出出現(xiàn)雜
散或EVM惡化。
工程考量:
在為PA(特別是大功率5GPA)選型磁珠時(shí),我非常關(guān)注DCR(直流電阻)。如
果DCR過大,在大電流下會(huì)產(chǎn)生顯著壓降,導(dǎo)致PA供電電壓不足,嚴(yán)重惡化飽和
功率和線性度。因此,我們通常選用高飽和電流、超低DCR的專用電源磁珠。
Q23:談?wù)勀銓?duì)5GSub-6G和mmWave(毫米波)射頻架構(gòu)差異的理解
?不好的回答示例:
Sub-6G就是現(xiàn)在常用的頻段,比如n78,跟4G差不多,也是天線連著射頻線到主
板。毫米波頻率很高,比如28GHz,它的波長很短。差異主要是毫米波傳輸損耗
大,所以要用很多天線做陣列,叫波束賦形。Sub-6G不用那么多天線。另外毫米
波的器件很貴,工藝要求高?,F(xiàn)在國內(nèi)主要是做Sub-6G,美國那邊做毫米波比較
多。
為什么這么回答不好:
1.架構(gòu)描述淺顯:沒點(diǎn)出毫米波最核心的架構(gòu)變革——AiP(AntennainPackage),即
射頻前端不再在主板上,而是和天線封裝在一起。
2.技術(shù)細(xì)節(jié)缺失:未提及中頻收發(fā)架構(gòu)(IFTransceiver)在毫米波中的應(yīng)用,以及為了克
服路損所必須的相控陣(PhasedArray)原理。
3.忽略了連接方式:Sub-6G是傳導(dǎo)連接(Connector),毫米波往往是中頻信號(hào)傳輸,這
也是面試官想聽到的系統(tǒng)級(jí)差異。
高分回答示例:
5GSub-6G與mmWave由于物理特性的巨大差異,導(dǎo)致其射頻架構(gòu)呈現(xiàn)出完全不
同的形態(tài):
1.Sub-6G(<7.125GHz):
延續(xù)性演進(jìn):基本沿用了4GLTE的架構(gòu),采用“收發(fā)機(jī)+射頻前端模組(PAMiD)+
獨(dú)立天線”的分離式布局。
連接方式:射頻信號(hào)通過同軸線或FPC從主板傳導(dǎo)至天線。
挑戰(zhàn):主要是多頻段載波聚合(CA)帶來的濾波器設(shè)計(jì)難度和開關(guān)矩陣的復(fù)雜度。
2.mmWave(>24GHz):
AiP架構(gòu)(AntennainPackage)
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