对于如何学习射频,我们做了很多方面的探讨,比如基础理论的学习,仿真知识的掌握,以及实际的动手设计调试能力的培养。
No.1 射频工程师的具体工作内容?
射频工程师这个职业范围也很广,广义上来说,凡是日常工作中设计到微波,射频电路设计的工程师都属于射频工程师的范畴。但是到具体某一个点上,射频工程师的职业范围又是非常的窄,甚至可以细分成很多种,比如在通信设备行业,如果你的工作职责主要是收发信机TRx的设计,那么很可能你就是TRx Engineer,如果是功率放大器设计的,那就是 PA engineer,相应的还有,滤波器工程师,天线工程师,系统集成工程师等等。当然即使属于同样的细分工程师,处于不同的行业,工作职责可能也有所不同,在不同的频率,射频工程师的叫法也不同,有微波工程师,毫米波工程师等等。
但是无论在什么行业,射频工程师的具体工作内容有哪些呢?无外乎以下内容:
1. 电路系统分析,有些通信设备公司的项目中,射频工程师需要负责对整个 RF 系统的电路进行系统分析,指导系统设计指标、分配单元模块指标、规范 EMC 设计原则、提出配附件功能和性能要求等等。
2. 电路原理设计,包括框图设计和电路设计,这是射频工程师所必须具备的基本技能。这也是由系统设计延伸而来的,如何实现系统设计的目标,就是电路原理设计的目的,它也是器件选型评估的“前因”,因为设计电路的过程也是一个器件选型的过程。
3. 器件选型与评估,要实现电路的指标要求,选择合适的器件是必不可少的,这个过程其实与电路原理设计是同时进行的。如何选择相应的器件,相比较而言同类型器件中哪一个更合适我们的产品设计?成本、性能、工艺要求、封装、供应商质量、货期等等,更是需要考虑的因素。
4. 软件仿真,不管是 ADS和AWR, CST或HFSS,这泗中最常用的仿真软件,大部分的射频工程师都会用到。仿真软件在很大程度上减少了设计中的问题,即使仿真软件不能让你的设计达到百分百的准确度,但至少也会给你一个最初始的设计方向。尤其是在现在公司,精益仿真是很多公司的必备要求。所以一定要掌握一到两种电磁仿真软件的应用,推荐掌握两种,一种是ADS或AWR来完成电路仿真,一种是CST或HFSS来完成3D电磁仿真。
5. PCB LAYOUT,原理就好比理论基础,一万个应用可以只依据一个理论,几个产品也有可能只有一个原理图,只要它的布线不一样,好比手机,同一个手机方案很多公司都拿来设计,原理图是一样的,但是不同的公司布出来的 PCB 板不一样,一个是外型不一样,一个是性能也有差异。性能的差异,其实就是 PCB LAYOUT 的差异。虽然现在很多公司甚至可以细分到layout工程师来专门做PCB layout,但是掌握最基本的PCB设计依然是一个射频工程师的必备要求之一。
6. 调试分析,Debug 能力也是一个射频工程师必备的能力之一,如何能够快速定位设计中的问题,并给出最优的优化方式,对一个工程师来说是至关重要的。在工作中,要养成多动手,多思考的能力,不要放过任意一个小bug,任意一个小小的设计缺陷,在大规模量产中都会产生致命影响,为公司带来巨大的损失。发现问题,排查问题,解决问题,是一个射频工程师的必备。
7. 测试,其实测试和调试是相辅相成的,调试离不开测试,测试的根本目标也是发现问题,解决问题。射频工程师必须熟练使用各种射频测试仪器,不管是频谱分析仪、网络分析仪、信号源、示波器、功率计、噪声系数测试仪、综合测试仪等等。不会测试就很难有效调试,不能发现问题如何得到提高呢?所以不要轻视测试,测试也是一款产品胜败的根本因素,一个完整的测试,能够发现很多问题,防患于未然。
No.2 如何在实际工作中学习射频?
大学的教育很多都基于课本,带来的一个问题就是可能很多问题大家在课本上都见过,比如设计一个功分器,一个耦合器,一个滤波器,等等,书本上都有详细的推导公式,但是一旦这个器件和产品相结合的时候,很多人就束手无策了。产品中除了最基本的射频性能要求之外,还要求有可靠性,功率容量,温度影响,等等。这些都是课本上不曾讲到的。
所以,从你入职成为一个射频工程师的第一天起, 实验室就是你的工位啦。掌握测试仪器的基本使用方法,PCB调试的基本方法,等等。这是一个把书本知识转化成实践知识的一个过程。用实践检验你的知识,当然也要用知识指导你的实践。
不要瞧不起每天呆在实验室的人,那些人才是真正的技术大师,是你们公司的扫地僧。而那些每天坐在办公室里侃侃而谈的人,其实更多的是一个技术混混,遇到真正有问题的时候,往往都是躲得最远的。
对于刚进入射频领域的工程师,首先应该是一个实验室的技术员,这就是谦虚一点,姿态低一点;不管是别人设计的产品还是自己设计的产品,一定要每个电阻电容电感都知道它的作用,每一根走线的意义都要清楚,要知道为什么要用它为什么要这么走线,不要技浮于事,不要谈什么经验之谈,要脚踏实际;不是说经验是错误的,而是如果你真正的想取得进步,就要明白如果用经验解释一切不解,你根本就不会有进步。动手多一点,能够自己做的就自己做,不动手何谈实践呢?
如果有了上面的态度,学习起来才会事半功倍。态度好了,下一步要注意的就是方法问题。
很多人工作态度很好,成天整在实验室,成天看书,可也未见他有大的进步,这一类朋友是为什么会出现这种情况呢?方法,方法问题。那学习射频的方法有哪些呢?
1. 不求甚解。
一听这话,很多朋友不高兴了,学一个东西就是要把它搞懂,你为什么要我不求甚解呢?当然,如果你真的天赋异禀,天资过人,对射频的东西对微波方程对电磁场电磁波是一听就懂,一看就知道答案,那不求甚解当然不适合你(也许你早就是射频方面的大师了)。如果我们都是普通的人,那么不求甚解在我看来,也是一种非常好的方式。为什么呢?我先来解释我说的“不求甚解”是什么意思。首先,不求甚解是遇到自己一时不明白的地方就跳过去,不要钻死胡同。世界上真的有很多钻进一个牛角钻出点科学家来的,如果你不想成为一个戴着 1000 度近视眼镜的老学究,如果你想成为一个实际的工程师的话,我建议你不求甚解,遇到自己一时不明白的地方就跳过去,不要钻死胡同。这样做的好处就是,你看的内容会越来越多,接触的面会越来越广,好比看一本书,第一节的问题你看不懂,你如果一定要求解的话,你钻呀钻,也许一年你也只看了第一节,而那个问题依然不懂;而如果第一节有问题你不懂,问人也不得其所的话,放下来,看第二节,这样你看了两节内容,而不懂的只有一个问题,而且大多数时候,当你到后来的章节中你多半会解开前面不解的内容。所以,不求甚解的要求,说白了,就是别太钻了,要以量取胜(经验?),呵呵。
2. 实验室,实验室,实验室。
这不是什么口号,而是真正的感叹。没听说过哪个不进实验室的人能学好微波、射频的。为什么要进实验室,不是要你去做一般的指令性的实验工作,而是要你做些研发性的实验。什么叫研发性的实验?首先,测试不叫做实验,如果不测试也不叫实验。研发实验是要按计划对不同的设计方法和结果进行验证,测试是其手段(所以要懂仪器啊)。很多人也进实验室,可是他们每天就是把同一个产品测试一百遍,也不总结,也不分析,所以他们不进步也可以理解。比如一个天线匹配电路,你可以通过不同匹配方式测试分析它对于总辐射功率,对总全向接收灵敏度的不同影响分析出来,你也就知道以后怎么样的天线,相对比较合适的匹配形式是什么样的,而不必要去一个一个试了。
3. 工作笔记
可能现在很少人会做工作笔记了,反正我以前是很喜欢做工作笔记的。就是同一个现象和结论出现一万遍,如果你不做记录,你也很难说你就变成了自己的。写写就可以变成自己的吗?是的,我肯定的说是的,它就变成了你自己的,起码什么时候你需要证据了你可以拿出来说明,什么时候你不知道怎么证明一个现象了,你可以拿起它来证明。工作笔记怎么做?它可不是像记流水账一样的记日记,一个实用的工作笔记或者会充当一个数据记录本,或者是公式和数据的对比记录,或者是些测试方法的记录,或者是不同设计方案的对比结果,或者你是对某些理论的理解总结,或者是你对某些案例的记录,或者 …….反正很多或者,对了,要注意图文并茂呵。记得了,要记工作笔记啊,一定要。
4. 多问有经验的同事或老师
同行是冤家,我问他们,他们一般不会讲呵。没关系,软的不行来硬的,激将法激他。这个没什么好多说的,总之,同一个问题每个人的看法都不一样,多听别人的观点,也是快速进步的一种方法。具体要怎么高手开口,诸位多想想吧。
对于一个出色的射频工程师,基础理论,仿真设计和调试都是必不可少的基础,如果你想做的好得话,可以说三者相辅相成,缺一不可。一个出色的射频工程师非常难,需要掌握的知识也非常多。共勉!