射频设计

热噪声是射频通信中无法根除的基础噪声，由导体内部电子的无规则运动造成。其功率谱密度在室温下约为-174dBm/Hz，成为所有射频系统的噪声下限。热噪声具有白噪声特性，在所有射频频段内保持一致，且与温度呈正相关，温度每升高10℃，噪声功率约增加10%。此外，热噪声与带宽正相关，带宽越宽，总噪声功率越大。 热噪声作为射频设计的核心影响因素，决定了接收系统的极限能力。接收灵敏度受限于热噪声，低噪声放大器（LNA）的噪声系数（NF）直接影响额外噪声水平。为了抑制热噪声，可以采取措施控制环境温度、选择低噪声器件并优化电路带宽。 总之，了解热噪声的物理本质及其特性有助于射频工程师进行有效的系统设计和优化，从而提高接收系统的性能。

射频设计中常见的无源互调与电磁兼容问题，虽复杂且难以预测，但可通过科学的方法排查并解决。无源互调源于器件非线性，导致信号干扰，需通过分段测试、替换法和显微镜检查等方式排查。电磁兼容问题涉及设备间的电磁干扰，可通过频谱分析仪检测、屏蔽测试和接地检查等手段排查。针对这些问题，采取优质器件、优化安装工艺、定期维护和屏蔽设计、滤波处理、PCB布局优化和接地优化等措施，可有效提升射频系统性能和可靠性。

S参数，也就是散射参数，是射频设计领域里一个特别关键的概念。它能解释像放大器、滤波器、天线这类线性电子系统的工作特性。在射频电路和系统设计中，S参数常被用于设计、建模、评估和测试环节，所以对射频设计和测试工程师来说是必不可少的。

在射频设计中，损耗是一个不可避免的挑战。为了降低信号损耗，我们通常会采取多种措施，例如选择导电率更高的金属（如铜或银）作为导体，或者使用损耗角正切更小的板材（例如罗杰斯的微波板）。然而，除了这些材料选择之外，还有一种损耗可以通过优化设计来改善，那就是失配损耗。

昨天，射频学堂整理推送了一篇“射频技术很可能在未来十年内彻底沦为科技产业链中的‘边角料’”的文章一石激起千层浪，引起了同学们的广泛讨论。制造焦虑也好，劝退新人也罢，但其实这是很多射频人不得不面对的状态，如何找到射频技术的新突破口？是否可以利用AI重塑射频设计？这是我们应该考虑的问题。