什麼是「RF 電路設計 」？

RF 代表電磁波的振盪頻率。頻率以赫茲（Hz）為單位，等於每秒的振盪週期數（1/s）。RF 所指的頻率範圍可高達 300 GHz，或低至 30 KHz。

射頻（RF）的應用包括：

• 廣播，例如 AM/FM 廣播
• 無線通訊，例如 5G、手機、Wi-Fi、藍牙
• 無線電（RF）遙控器，例如：車庫門開啟器、無人機、汽車遙控鑰匙
• 遙感技術，例如氣象或監控雷達
• 衛星導航，例如：GPS、全球導航衛星系統（GNSS）、GLONASS、北斗
• 成像技術，例如機場安檢用的全身掃描儀、衛星影像（合成孔徑雷達）

射頻波（RF）還有其他名稱，例如微波（如「微波爐」中的微波），或毫米波（mm-wave）。 微波通常指波長（λ）介於 1 公分至 10 公分之間的無線電波，對應的頻率（f）為 3 GHz 至 30 GHz。毫米波通常指波長（λ）介於 1 毫米至 10 毫米之間的無線電波，對應的頻率（f）為 300 GHz 至 30 GHz。 波長（λ）與頻率（f）之間的關係可表示為 λ=c/f，其中 λ 以公尺為單位，c 為光速（3×10^8 m/s），f 以赫茲（Hz）為單位，即 1/秒。

射頻電路可能包含數種不同類型的元件，每種元件都具有特定的功能。

• 低噪聲放大器（LNA）：用於放大 來自遠處的微弱訊號。LNA 決定了無線電接收器的靈敏度。
• 功率放大器（PA）：將 無線電訊號放大 至高功率以供傳輸。PA 決定了發射機的覆蓋範圍。
• 本地振盪器（LO）：產生 穩定的頻率參考訊號，與射頻訊號進行混頻，藉此將訊號在基頻與載波頻率之間轉換，以實現上變頻與下變頻。
• 混頻器：用於混合 兩個訊號。在發射機中，混頻器扮演「上變頻器」的角色，會將低頻類比訊號與本振（LO）訊號進行混頻，以產生射頻（RF）訊號。在接收機中，混頻器則扮演「下變頻器」的角色，會將射頻（RF）訊號與本振（LO）訊號進行混頻，以產生低頻類比訊號。
• 濾波器：將訊號能量限制在特定頻率帶內。其作用在於防止不同的無線電訊號相互干擾，並降低接收器輸入端的雜訊。
• 開關：控制 訊號流動路徑。
• 收發器：由發射器和接收器組成。
• 天線：負責發射 和接收無線電頻率訊號。
• 阻抗匹配：使源阻抗與負載阻抗相匹配，以將訊號反射降至最低或將功率傳輸最大化。
• 調變器：它 根據指定的訊號調變技術，將基頻類比訊號與中頻或載波訊號進行結合。
• 解調器： 在接收端對訊號進行解碼 。它從調變後的載波中提取原始的載訊號。

射頻（RF）電路本質上屬於「類比」性質，具有連續時間的刺激與響應。雖然過去這些電路是使用真空管和分立式電晶體製成的，但除了少數高功率應用外，這些元件已大多被積體電路（IC）所取代。在無需高功率的應用中，例如手機收發器、Wi-Fi 收發器、藍牙收發器及衛星接收器，電路通常採用矽基積體電路的形式。

射頻積體電路（RFIC）是專為高頻運作而設計的，其頻率範圍通常介於數百 MHz 至數 GHz 之間。RFIC 通常將放大器、濾波器、混頻器、振盪器以及調變器／解調器整合於單一晶片上。隨著技術不斷進步，RFIC 不僅本身已成為複雜的晶片，更被整合至規模龐大的系統單晶片（SoC）解決方案中。 

新思科技 客製化設計平台的工具包括：

• 新思科技 Custom Compiler™ 設計環境。 提供設計輸入、模擬管理與分析，以及客製化佈局編輯功能。
• 新思科技 PrimeSim™ SPICE 電路模擬器。 這是一款多核心／多機器模擬器，非常適合用於模擬大型且複雜的射頻電路。PrimeSim SPICE 解決方案內建 S 參數、諧波平衡及牛頓法分析引擎。模型檔案可採用HSPICE 或第三方網表格式。更快的運算速度與更大的電路處理能力，有助於縮短設計週期。
• 新思科技 IC Validator™ 物理驗證解決方案。 這是一套全面且高效能的簽核級物理驗證解決方案，能為所有製程節點的客戶提升生產力。
• 新思科技 StarRC™寄生參數萃取 解決方案。 IC 佈局寄生參數萃取 的黃金標準。針對 RF IC 佈局，來自 Ansys 及是德科技（Keysight）的電磁分析工具，通常會與StarRC 萃取功能結合使用，以提供用於簽核模擬的佈局萃取視圖網表。
• 新思科技 PrimeWave 設計環境。 一個全面且靈活的環境，用於模擬設定與分析，同時也提供圖形化波形檢視器及模擬後處理工具，適用於類比、射頻（RF）及混合訊號積體電路（IC）。
• 新思科技 PrimeSim 可靠性分析。 一套全面的解決方案，整合了經量產驗證且獲晶圓廠認證的可靠性分析技術，涵蓋電遷移 ／IR 壓降分析、高西格瑪蒙地卡羅模擬、MOS 老化、類比故障模擬及電路檢查（ERC），以實現全生命週期的可靠性驗證。