射頻，英文名Radio Frequency，簡寫RF，指的是射頻電流，代表高頻交流變化電磁波的振蕩頻率。頻率以赫茲 (Hz) 為單位，等于每秒的振蕩周期數 (1/s)。RF可以指高達300GHz或低至30 KHz的頻率。

射頻應用包括：

無線電廣播;例如AM/FM收音機。

無線通信;例如5G、手機、WiFi、藍牙。

射頻遙控器;例如車庫開門器、無人機。

遙感，例如天氣或監(jiān)視雷達。

衛(wèi)星導航;如GPS、Galileo、Glonass、北斗衛(wèi)星。

成像;例如用于機場安檢的身體掃描儀

射頻波可以有其它名稱，例如微波(如“微波爐”)或毫米波。微波通常是指波長(λ)在1cm到10cm之間的無線電波，對應的頻率(f)為30GHz到3GHz。毫米波通常是指波長(λ)在1mm到10mm之間的無線電波，對應的頻率(f)為300GHz到30GHz。波長(λ)與頻率(f)的關系表示為λ=c/f，其中λ以米為單位，c為光速(3×10^8m/s)，f以Hz為單位，或 1/秒)。

什么是射頻電路?

簡單來說，射頻電路(RF Circuit)就是指處理信號的電磁波長與電路(或元器件尺寸)處于同一數量級的電路。通常在3kHz至2.4GHz(3,000赫茲至24億赫茲)頻率范圍內運行的模擬電路。一般情況下，常見的射頻電路包括：

低噪聲放大器 (LNA);用于放大遠處的微弱信號，LNA決定無線電接收器的靈敏度。

功率放大器(PA);將無線電信號放大到高功率進行傳輸，PA確定發(fā)射機的覆蓋范圍。

本地振蕩器 (LO);主要是為射頻發(fā)射器和接收器提供本地載波頻率。

混頻器;混合兩個信號，在發(fā)射機中，混頻器是一個“上變頻器”，它將低頻模擬信號與LO信號混合以產生射頻信號，而在接收器中，混頻器是一個“下變頻器”，它將射頻信號與LO信號混合以產生低頻模擬信號。

濾波器;主要是將信號能量限制在特定頻段，它起到防止不同無線電信號相互干擾的作用。

開關;控制信號流路徑。

收發(fā)器;由發(fā)射器和接收器組成。

其實，射頻電路本質原理上是“模擬的”，具有連續(xù)的時間激勵和響應。雖然射頻電路以前是用真空管和分立晶體管制成的，但這些材料已在很大程度上被集成電路 (IC) 取代，除少數高功率應用外。

所以，在不需要高功率的應用中，例如手機收發(fā)器、WiFi收發(fā)器、藍牙收發(fā)器和衛(wèi)星接收器，電路通常采用硅基IC的形式而成。

另外，還一種特殊類型的射頻集成電路稱為單片微波IC(MMIC;也稱為微波單片IC)。這些電路通常在2至100GHz范圍或微波頻率下運行，用于雷達系統(tǒng)、衛(wèi)星通信和蜂窩電話的功率放大器。

射頻電路的設計步驟

射頻電路設計通常涉及自上而下的設計和實施過程，然后是自下而上的驗證過程。當然，這種整體方法有很多變化，不過主要的基本步驟如需：

為設計制定高級規(guī)范;包括它將執(zhí)行哪些功能?關鍵規(guī)格是什么，例如LNA增益和噪聲系數、PA輸出功率、LO相位噪聲和混頻器轉換增益。

使用晶體管、電感器和電容器等組件創(chuàng)建設備級電路描述;此步驟通常從代工廠PDK中的預定義設備庫中提取。

使用電路仿真驗證設計是否符合其所有規(guī)格;在此步驟中，將對制造過程和操作可變性進行建模，以確保設備設計在面對這些不確定性時保持穩(wěn)健。

通過組裝所有組件的預定義布局來實現(xiàn)設計的物理布局;需要注意的是，必須遵循放置規(guī)則以確保可制造性。

最后從布局中提取等效電路;寄生效應這時候應該出現(xiàn)在設計描述中，并且重新模擬設計以確保它在添加這些新效應后仍能按預期運行。

典型的簡單射頻電路如下圖所示(僅供參考)：

射頻電路、模擬電路和數字電路區(qū)別差異

射頻電路是一種特殊類型的模擬電路，它的工作頻率很高，適用于無線傳輸。射頻電路的一個顯著特征是使用電感元件來調整諧振電路在特定無線電載波頻率附近的操作。射頻電路設計和低頻模擬設計之間的主要區(qū)別在于對電路執(zhí)行的分析類型。

在射頻設計中，穩(wěn)態(tài)操作是首要關注的問題。電路的行為通常在頻域中建模，重點關注信號保真度、噪聲、失真和干擾。在對射頻載波上的調制信號進行建模時，混合時頻域分析是最有效的，其中時域側重于動態(tài)信號變化，頻域側重于射頻載波及其諧波和互調產物。必須對制造和設計引起的射頻電路可變性進行建模和補償。

在模擬電路設計中，電路激勵被視為隨時間連續(xù)變化的信號。在無線通信的上下文中，模擬設計通常指的是“低頻”或“基帶”電路，而不是“RF”電路。在有線通信的上下文中，模擬設計通常是指模擬前端或高速模擬收發(fā)器電路。模擬電路的行為在時域和頻域中建模，重點關注結果波形的保真度/精度、一致性和性能。必須對制造和設計引起的電路可變性進行建模和補償。

此外，數字電路設計中，將電路激勵視為一系列離散的邏輯“1”和邏輯“0”。隨著時間的推移，邏輯“1”通常由IC的電源電壓的存在表示，邏輯“0”由該電壓的不存在表示(即，零伏)。數字電路中的設備必須將大部分時間花在邏輯“1”或邏輯“0”上。如果處理這些信號的電路對這些邏輯電平的響應是一致的，那么數字設計就可以很好地工作。模擬設計負責提供這些電路品質。這允許使用組合和順序模型分析電路的行為，只考慮兩個電壓(“1”和“0”)，這大大簡化了設計和驗證過程。

為了將射頻電路、模擬電路和數字電路放在無線電系統(tǒng)中，模數轉換器 (ADC) 充當模擬電路和數字電路之間的橋梁，混頻器充當模擬電路和射頻電路之間的橋梁，而天線充當射頻電路和空氣空間之間的接口。