如何學好射頻集成電路？

作為一名從業十幾年的射頻集成電路工程師，我來分享一下關于這個問題的看法。工作過程中積累了不少學習經驗和項目實踐經驗，分享出來希望能讓別人對這個行業有所了解，也希望能對進入這個行業的新人有所幫助。

如何學好射頻集成電路這個問題針對每個不同背景不同基礎的人答案可能不一樣，但是有一點是不變的，要學好或者工作以后能做好射頻集成電路最重要的是基礎理論知識，基礎理論的重要性很多人一開始并沒有意識到，工作一段時間，做過幾個項目以后就會深有感觸。此外就是個人的學習能力和分析問題解決問題的能力，其實這些能力還是與基礎知識有極大關系。

那就從射頻集成電路需要的基礎知識說起，一步一步說明如何學好RFIC。最基礎的高等數學，電路分析基礎，模擬電路理論，數字電路，信號與系統，高頻電路基礎，射頻微波電路理論，無線通信原理，這些是電路方面需要具備的基礎知識，其中模擬電路和射頻電路需要深入學習，學校課程上的那點皮毛是完全不夠用的，需要做到知其然也知其所以然，很多公式及理論的計算推導過程最好徹底吃透，射頻電路的S參數、smith圓圖、阻抗匹配、噪聲系數、線性度、射頻收發機結構等理論知識很關鍵，這個過程非?？简瀭€人的學習能力；無線通信原理是做射頻ic必須熟悉的系統方面的知識，射頻ic絕大部分是用于通信領域的；然后是半導體工藝相關的基礎知識，需要學習半導體器件物理，半導體工藝流程等微電子基礎理論知識，射頻集成電路用到的晶體管、無源器件建模和工藝關系緊密，射頻電路實際設計中采用的增強隔離性及降低噪聲耦合的方法和工藝緊密相關。

基礎知識扎實以后可以開始具體模擬ic設計的課程學習，當然這部分的學習過程也可以和基礎知識學習過程結合起來，很多經典ic設計教材都是從基礎知識開始講起，一步一步進階模擬ic設計的。這個過程比較推薦P.R.Gray的《模擬集成電路分析與設計》，當然最好是英文原版，翻譯版本錯誤多多，容易把初學者帶溝里，這本教材的分析推導過程無比詳細，能夠跟著推導一遍的話絕對收獲無窮，從基礎的工藝，器件模型，基本放大電路到模擬電路精髓運算放大器每一部分都是ic設計的核心基礎。模擬ic課程以后就是題主最關心的射頻集成電路設計課程，這里也有很多經典教材，具體書名可能翻譯的有出入，關鍵看作者，拉扎維的《射頻集成電路設計》，托馬斯李的《CMOS射頻集成電路設計》，還有清華池保永編寫的《CMOS射頻集成電路設計》，這幾本教材其實對電路分析的似乎也不是非常深入，偏重于工程應用性，有更好教材的話還請知乎網友補充。

理論知識具備以后就是ic設計實踐了，Linux系統下cadence軟件是射頻集成電路設計的最佳選擇，這個過程中要熟悉Linux操作系統，熟悉代工廠提供的工藝PDK文件，熟悉cadence的電路原理圖設計、spectre仿真軟件使用、virtuso版圖設計、還有用于drc、lvs驗證和寄生參數提取的calibre軟件使用。在軟件的使用過程中將以前教材上學習過的電路結構一一實現，理論和實踐進行結合你會對電路有新的認識，同時你也會發現原來教材上的電路結構都是簡化的電路，好多偏置電路等細節部分都沒有畫出來，實際ic中沒有任何部分可以省略。射頻電路設計實踐的過程非常繁瑣和復雜，各個電路的仿真方法也不一樣，這里就不去深入介紹了。

以上所述只是射頻集成電路的入門過程，真正進階也是考驗每個人悟性和學習能力的時候。進階階段最需要的是多參考別人的電路，ieee的文獻，特別是jssc的文獻是你唯一的選擇，各種奇思妙想的電路結構，各種優化某個指標的電路結構都能給你極大的啟發。這個過程非?？简瀭€人的基礎知識，因為文獻上分析的都是具體電路問題，如果你連電路都看不懂，怎么看文獻呢。要提一句的是國內的期刊文獻就不要看了，湊數而已，大家都懂。到了這個階段可以說射頻集成電路設計基本入門了，做一些電路模塊沒問題了，再往上就是電路性能指標的提升，功耗面積的優化，以及整個系統架構方面的學習和射頻收發系統的集成了。高速AD、鎖相環、超外差、低中頻、零中頻、IQ調制發射…

此外這個行業需要新人的加入，但是這個行業門檻很高，很多對這個行業有熱情的人沒有接觸和了解ic設計的機會，因此個人正在準備一個模擬及射頻ic設計實踐的公開課，希望給進入ic行業的新人提供一個設計軟件平臺和相關設計實踐課程，將理論轉化為實踐，也算是對這個行業做出點貢獻。

編輯：黃飛