【6.27】射频 + 数字 + 工具 + 系统 10 个核心知识点通俗梳理！

大家好我是謓泽今天这篇文章专门给零基础的同学准备的因为謓泽也是零基础。两周的学习内容浓缩成 10 个问题每个我都用给你讲明白看完就能懂。写在前面这是两周学习的一个复盘自检涵盖了射频、数字、工具、系统四大块。不用背理解就行。下面 10 个问题你能答上来几个问题 1链路预算是什么FSPL 公式大概长什么样通俗理解链路预算你就把它想象成 算账。发射端说我发出去 100 块钱的信号功率 中间路上各种损耗空气吸收扣 20距离远了扣 50障碍物扣 10 接收端说我收到 20 块钱够不够我用链路预算就是算一笔账从发射到接收中间扣了多少最后剩下的够不够。FSPL 是什么FSPL 自由空间路径损耗Free Space Path Loss就是信号在空气里传播距离越远衰减越多的那个损耗。公式大概长这样不用背有印象就行FSPL(dB) 20lg(d) 20lg(f) 常数d距离越远损耗越大f频率频率越高损耗越大大白话总结距离翻一倍损耗加 6dB频率翻一倍损耗也加 6dB。就这么简单。问题 2相控阵为什么不转天线就能改变波束方向先理解普通天线普通天线要改变方向物理转动像雷达那样转来转去。相控阵的黑科技相控阵不是一个天线是很多个小天线排成阵列。关键原理每个小天线发射信号的时间稍微错开一点相位差大家同时发射 → 波束正前方左边的先发射右边的晚一点发射 → 波束就往右边偏了类比体育场人浪 大家按顺序站起来波就往一个方向传。你控制谁先站起来就能控制波往哪边走。天线本身一动不动只靠控制每个单元的发射相位就能扫描整个天空。这就是相控阵的牛逼之处。问题 3TR 组件收发两条路径上各有什么模块TR Transmit Receive就是收发组件一个射频前端的 总开关 放大器。发射路径Tx功率放大器PA把信号功率放大才能发射得远发射链路的滤波 / 匹配保证信号干净开关控制是发射还是接收接收路径Rx低噪声放大器LNA收到的信号很弱先放大而且噪声要低滤波器把不需要的干扰信号滤掉开关同上大白话发射路径功放是主角功率要够大接收路径低噪放是主角要够灵敏、噪声够小中间一个开关切换收发不能同时开不然自己发射的信号把自己接收端烧了问题 4LEO/GEO/MEO 三种轨道的区别和典型用途都是卫星轨道高度不一样用途完全不同。GEO地球静止轨道高度约 36000 公里特点和地球自转同步相对于地面 悬停不动典型用途通信卫星、气象卫星、广播电视卫星缺点太远了信号延迟大单程约 250msMEO中地球轨道高度几千到两万多公里特点绕地球转不是静止的典型用途GPS、北斗等导航卫星都在 MEO优点覆盖全球需要的卫星数量适中LEO低地球轨道高度几百到两千公里特点绕地球转得很快一个半小时一圈典型用途星链、千机星座等卫星互联网、遥感卫星优点距离近延迟低信号损耗小缺点需要很多颗才能覆盖全球几百上千颗组成星座一句话总结 GEO 高但不动通信广播MEO 中等高度导航LEO 最低但要很多颗卫星互联网。问题 5芯片 CP 测试和 FT 测试的区别流片是什么先讲流片Tape Out流片 把设计好的芯片版图送去工厂生产出来。类比你画好了 PCB 图纸发给板厂打样。流片就是芯片的 打样只不过一次流片贵的可能几百万上千万。CP 测试Chip Probing什么时候测晶圆生产出来还没切割封装的时候怎么测用探针扎到芯片的焊盘上测目的先筛一遍坏的直接丢掉不用浪费封装成本特点在晶圆上测一颗一颗扎FT 测试Final Test什么时候测芯片已经封装好了成品了怎么测放到测试座上测目的最终出厂检测保证交到客户手里的是好的特点可以测更全面的参数因为封装好了大白话总结 CP 晶圆阶段探针测先筛次品 FT 封装完最终测保证出厂合格 流片 送工厂生产芯片问题 6Verilogmodule/wire/reg/assign/always(posedge) 各是什么先建立直觉Verilog 是用来描述硬件电路的语言不是写软件的。每一行最终都对应着真实的门电路、触发器。逐个解释1. module模块就是一个电路模块的 外壳相当于 C 语言的函数、Python 的类定义输入输出端口里面写逻辑2. wire线就是一根物理连线用来传递信号本身不存东西组合逻辑的输出一般用 wire3. reg寄存器不是物理上的寄存器是语法上的 变量在 always 块里赋值的信号就要定义成 reg最终综合出来可能是触发器时序逻辑也可能就是连线组合逻辑4. assign连续赋值给 wire 赋值用的一直在生效只要右边变了左边立刻变描述组合逻辑5. always(posedge clk)时钟上升沿触发的 always 块里面写的是时序逻辑每来一个时钟上升沿执行一次对应真实的 D 触发器6. 非阻塞赋值时序逻辑里用的赋值方式所有右边的值都是更新前的值同时更新左边符合真实硬件触发器的行为大家同时拍一下同时更新速记口诀组合逻辑用 assign wire时序逻辑用 always(posedge) reg 别搞混搞混了综合出来会有问题问题 7MCU 做波形 vs FPGA 做波形的本质区别MCU单片机怎么做波形软件方式CPU 一条一条执行指令比如要输出 PWM定时器到了CPU 去翻转一下 IO 口特点串行执行靠软件模拟精度受时钟和程序影响优点灵活改代码就行缺点多路复杂波形容易抖CPU 占用高FPGA 怎么做波形硬件方式直接在电路里搭出计数器、比较器每一路波形都是独立的硬件电路在跑特点并行执行纯硬件生成精度极高不抖动优点几十路上百路同时跑都没问题时序精准缺点改波形要重新综合不如软件灵活本质区别 MCU 是软件串行靠 CPU跑程序 模拟出来 FPGA 是硬件并行直接生成真实的数字电路类比MCU 像一个人手动按开关模拟波形FPGA 像直接造了一台自动机器精准输出。问题 8PyVISA 是干嘛的自动化测试框架四大组件PyVISA 是什么Python VISA PyVISAVISA 是一套标准的仪器通信协议GPIB、USB、以太网、串口都统一了。PyVISA 就是 Python 版的 VISA 库用 Python 代码控制各种仪器—— 示波器、信号源、电源、频谱仪等等。一句话PyVISA 让你用 Python 脚本控制实验室里的仪器自动跑测试。自动化测试框架四大组件测试用例管理管你要测哪些项、顺序是什么仪器驱动 / 控制层就是 PyVISA 干的事和仪器对话数据采集与处理把仪器测到的数据读回来算一算报告生成测试完自动出报告Pass/Fail 列清楚完整流程脚本调用 PyVISA → 控制仪器设置参数 → 仪器测量 → 读回数据 → 分析判断 → 生成报告 全程不用人守着自动跑完。问题 9数据手册电气特性表通常有哪 5 个关键指标拿到任何芯片的数据手册datasheet电气特性表必看这 5 个电源电压Vcc/Vdd芯片工作电压范围比如 3.0V~3.6V接错电压直接烧工作电流Icc正常工作时耗多少电低功耗场景特别关注输入 / 输出电平Vih/Vil/Voh/Vol高电平最低多少算高低电平最高多少算低不同芯片对接时要匹配工作温度范围商业级 0~70℃工业级 - 40~85℃军级更宽产品用在什么环境就选什么等级时序参数建立时间、保持时间、最大时钟频率等等数字芯片特别重要决定了你能跑多快速记电源、电流、电平、温度、时序。 拿到新 datasheet 先找这 5 个心里就有底了。问题 10千机星座和 GW 星座的核心区别这俩都是低轨卫星互联网星座但是规模和设计思路完全不一样。千机星座数量级一千多颗卫星思路适中规模覆盖主要人口区域特点系统复杂度相对可控成本也可控代表国内一些星座方案GW 星座国网星座数量级一万多颗卫星GW 国网规划 12992 颗思路巨型星座全球无缝覆盖特点规模大、技术难度高、投资大对标类似 Starlink 的思路核心区别就是规模 千机是千颗级GW 是万颗级。 数量差一个数量级整个系统设计、卫星制造、测控、运控的难度完全不是一个量级。最后总结这 10 个问题覆盖了两周的核心内容领域关键概念射频链路预算、相控阵、TR 组件数字Verilog 基础、MCU vs FPGA工具PyVISA、自动化测试系统三种轨道、CP/FT 测试、星座对比、datasheet 指标不用死记硬背理解了原理遇到具体问题再深入就行。