手機射頻工程師應該具備哪些能力？

2016-11-06 by:CAE仿真在線來源:互聯網

有感而發

之前在論壇里發這個帖子,談了下自己認為的手機射頻工程師需要掌握的技能。這里整理下放到博客里,有喜歡的可以看看。

這里順便提一點,想做一名合格的手機射頻工程師,我的一點點經驗對于部分人應該有那么點幫助。之前看到有些人說,作工程師是沒前途的,這個跟我說的不矛盾,也沒關系。還有些人說這種方式作工程師不行,太low,這個嘛,我只能說我都說了是手機射頻工程師了,可能區別于微波射頻研發工程師,手機行業不是作IC設計的,只能說都還是偏應用。但是應用歸應用,還是會涉及很多東西的。所以回到主題,在手機行業,想做一個射頻工程師的朋友還是可以看看的。同時也歡迎大牛指出問題。

1首先:原理圖的設計能力

當然,從無到有目前已經很少了,多數平臺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臺方的大力支持。不過對于射頻部分,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,如果不是什么不入流的廠家,鏈路預算也不是那么重要,大家按業內標準來做的,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。當然對于現成的原理圖,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,然后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,哪個參數什么意思,對系統有什么影響,比如一個雙工,插損大0.5,收發端口隔離度差5db,帶外某位置抑制差了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,但是這個和平臺和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。

2PCB布局

怎么走順大家都知道,實在不順首先讓高頻接收線最短保護最好,然后是低頻接收,然后是高頻發射,然后是低頻發射。TRX IC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,都靠近芯片肯定不現實,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后,你自己去分析信號屬性,是時鐘的,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,具體怎么把握,這個才是顯現能力的地方。

3Layout走線

個人認為好的射頻工程師更應該控制好layout,其次才是后期解bug。對于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后期慢慢解。

4問題的分析能力

這個之前在博客中寫了很多。這里就隨便寫寫。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?那么繼續,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,那么就要查查TRX供電,時鐘電路。如果還是不行,數字IQ也查查,不要認為數字IQ就牛的怎么走都行,走多長都行,而且多大干擾都不怕。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,這個我后面說。

5對于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,對于跨系統的,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,并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。

6測試系統的搭建

測試的準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,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。

7一定的仿真及設計能力

仿真很重要,建模的準確性更為重要。剛入行時做微帶線仿真,忘記該微帶模型的參數來,直接導致后面仿真出來的數據都是錯誤的。不過手機上大家也沒啥復雜的仿真,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,或者仿真一個簡單的高通低通濾波器。因為仿真的東西很簡單了,工具也基本都是傻瓜似的,所以難度很低,你要非用ADS去仿真匹配還是射頻前端什么的,那我只能說我服了YOU了。

8電路匹配調試能力

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。

9焊接能力

這個,大家都懂哈。不過現在器件集成度比較高,都是多管腳的芯片,很多電感電容器件都已經用01005的封裝了。

10儀器的使用

包含綜測儀和各種基本的射頻儀器。綜測儀大家肯定都很熟了,其他的像信號源,頻譜分析儀矢網,功率計等等。

11熟悉測試規范

首先知道測試指標的目的和意義,這樣在出現問題時能初步定為是哪的問題。其次就是要熟悉指標,至少要大致知道你的結果是好是壞。有些測試有一些前提和要求,還有一些可以變化的東西,尤其到了4G,問題更多了。這部分大家還是要花點時間學習的。但是這個倒不難,安下心來慢慢看,時間長了就熟悉了。

這部分是是關于史密斯原圖的一點不成熟見解,比較片面,只是根據我個人的體驗來談的,大家根據自己實際工作來判斷吧。(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,靈敏度差了那么2個DB。

還有一個是placement的問題。所以,匹配沒那么重要好不,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,匹配怎么會難?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分鐘,校準都沒搞定呢。所以不要糾結于匹配和史密斯了好不,這不是什么難的地方,更不是重要的地方。其實這跟焊接能力的重要差不多,不是什么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,不要把她想的太高深。)

12解決量產及生產問題

因為最近接觸的項目量都比較大。所以呢,跟之前只看研發階段的問題還是有很大不同的。研發階段遇到問題一般用3-5臺機器做下驗證,如果正常,就不會再深究了。平時測試也就是10臺8臺。但是在大量生產的時候,遇到的問題就不同了,就需要從問題的分布,也就是從域的角度去分析。這時很多問題可能是裝配導致的,有些可能是物料導致的。什么東西一上量,問題肯定都會體現出來了。所以呢,還是要有個全局管。不能局限于幾塊板子的功能或者性能了。既然說到大量生產的問題,那么需要處理的數據也就比較多了。談不上大數據分析,也基本沾邊了。要掌握恰當的分析方式,是很容易發現問題的。此外對于一些數據分析工具,也是要熟練掌握的。引用一句古詩,橫看成嶺側成峰,遠近高度各不同。不同角度看,得到的結果是不同的。如果測試的內容設置合理,后續數據處理方式得當,是很容易看到問題

13對整個行業動態的了解,技術發展方向的了解

各種出現的新技術等。也就是要保證耳聽四路眼觀八方。這些對工作的影響可能是間接的。但是這種影響肯定是深遠的。尤其以后到了比較高的位置。對于自己所處行業所做工作更要有個宏觀上的認識。當然,我說這些只是認為很重要,最后一點上我只能說是還在努力中,一點都不敢說自己吃透了這個行業,了解幾乎所有的新技術和技術發展趨勢。當然一口吃不了一個胖子,希望大家都能在我們各自的位置上做到最頂端。

談點其它

最后談點別的,經常看到有人說國內作工程師沒前途,聊到怎么做好技術總有人跳出來說沒前途沒意義之類的話。之前看到一位仁兄的文章,頗有感觸,他說,自己雖然也只是個工程師,但是有房有車有穩定的收入,能給家人提供好的生活條件,這種是不是成功呢。我比較認可他的話,作老板自然好,但是首先是你有那個本事,其次是你得付出同樣的精力。

我這人追求的就是簡單的生活,不會勾心斗角不會阿諛奉承,智商情商雙底,所以搞技術挺適合我的。其次我也沒大追求,就是一家人平平淡淡的生活就可以了。雖然沒有很多錢,但是跟這個行業內的多數工程師一樣一年幾十萬,一家人生活的還是挺舒坦的。此外工作也不用花費過多的私人時間,不出差時每天都能陪兒子玩上幾個小時,我是已經很滿足了。至于說工程師老了沒人要的問題,我想其他行業也不見得好到哪去,只能走一步看一步了。當老板的畢竟是少數,打工的還是多數。自然,人和人的追求不同,如果徹底不想搞技術,或者說搞技術只是跳板的人,自然不認可我的觀點,當然也不會花那么多時間讀到這里。所以我也就不用解釋太多了。

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