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ELEC4604

射频电子学

6 学分难度

课程定位 ELEC4604/9704 是电信与电子工程专业在‘高频通信与微波电路’维度的巅峰核心课。它解决了支撑现代 5G/6G 移动终端、雷达系统及卫星链的核心硬件命题:当频率达到 GHz 级时,为什么导线变成了电感?如何设计能完美发射并接收极弱信号的放大器?它是通往 Apple 射频硬件组、高通芯片设计专家、及高级通信系统工程师岗位的唯一硬核通行证。它将经典的传输线理论、史密斯圆图与现代 CMOS 射频集成电路深度整合,是培养‘具备高频直觉电子专家’的必修课。 技术栈与学习内容 课程围绕‘高频阻抗匹配与非线性放大’展开。核心技术栈包括:史密斯圆图 (Smith Charts)、S 参数分析、以及射频 CAD 仿真(如 ADS 或 AWR)。学习内容涵盖:传输线理论进阶、阻抗匹配网络设计(L 型、Pi 型)、低噪声放大器 (LNA) 设计、以及最具挑战的‘高效率功率放大器 (PA)’设计。此外,课程重点研究了混频器、压控振荡器 (VCO) 与射频电路的噪声系数 (NF) 分析。学生将学习如何利用 VNA (矢量网络分析仪) 测量真实电路。课程强调‘阻抗的一致性与高频寄生效应的治理’。 课程结构 10 周理论高强度输出与每周 3 小时硬核射频实验室结合。评估体系完全对接高端通信芯片工业:包含针对史密斯圆图手算的期中测试、一个要求设计并仿真一高性能‘5.8GHz LNA 或带通滤波器’的小组 Major Project、以及一场强调 S 参数推导、增益圆判定与非线性失真判定能力的期末综合大考。该课极其强调‘数学变换在复阻抗平面上的物理映射’。 适合人群 电信、微电子专业大三/大四学生。必须具备极其扎实的 ELEC3105 (电磁学) 和电路分析基础。如果你想在面试中谈论‘如何利用稳定性圆设计 unconditionally stable 的放大器’、或者渴望在未来的卫星互联网浪潮中掌控底层连接逻辑,这门课是你的神功。建议每周投入 20-25 小时进行史密斯圆图演练。

Course decision

选课先看

先看考核重心、截止节奏和入门要求,再决定这门课是否适合你的学期安排。

考核总权重

100%

3 项考核

最高单项

45%

Final Professional Examination

期末考试

以官方 outline 为准

Hurdle

2 项

需要单独满足

Deadline map

考核时间线

按截止周排列作业节点;持续考核会保留在下方完整考核结构中。

Week 9

RF Component Design Project

30%

小组设计并仿真一个高频率(如 2.4GHz 或 5.8GHz)的射频模块,含 PCB 布局、S 参数优化及噪声报告。

Week 10

Smith Chart Skill Quiz

25%

限时现场利用史密斯圆图设计两元件匹配网络并计算 VSWR,强调几何推导精度。

Week 11

Final Professional Examination

45%

全面考察 S 参数矩阵证明、稳定性分析及 PA 线性度推导能力的深度笔试。

Syllabus

每周大纲

默认只展示每周独有的知识重点;节奏、考核、Tutorial 和避坑信息按需展开。

  1. 1

    射频工程导论与传输线复习

    分布参数模型,特征阻抗,反射系数与驻波比 (VSWR) 计算。

  2. 2

    史密斯圆图 (Smith Chart) 核心

    导纳圆与阻抗圆映射,利用圆图进行单支节阻抗匹配,频率灵敏度分析。

  3. 3

    散射参数 (S-Parameters)

    多端口网络定义,S11 到 S22 的物理含义,利用 S 参数评估功率增益与隔离度。

  4. 4

    射频放大器基础:增益与稳定性

    换能增益 (Transducer Gain),稳定性判据 (K-delta),绘制输入/输出稳定性圆。

  5. 5

    低噪声放大器 (LNA) 设计

    等噪声圆与等增益圆的权衡,噪声匹配逻辑,第一级 LNA 对全系统的决定性作用。

  6. 6

    灵活性周 (Flex Week)

    复习匹配电路带宽,冲刺小组 5GHz 放大器设计 Assignment,练习 ADS 仿真。

  7. 7

    功率放大器 (PA) 与线性度

    Class A/B/C 效率对比,1dB 压缩点,三阶截取点 (IP3) 分析,处理信号失真。

  8. 8

    射频混频器与频率合成

    变频增益,本振 (LO) 隔离度,镜像频率抑制,VCO 频率调节特性。

  9. 9

    集成射频电路 (RFIC) 挑战

    电感与电容的寄生模型,CMOS 射频前端架构,片上天线匹配初步。

  10. 10

    系统集成与全课总结

    射频链路收支平衡,全学期射频图谱大复盘;期末大冲刺。

Assessment

考核结构

Smith Chart Skill Quiz

限时现场利用史密斯圆图设计两元件匹配网络并计算 VSWR,强调几何推导精度。

25%

Week 10

RF Component Design ProjectHurdle

小组设计并仿真一个高频率(如 2.4GHz 或 5.8GHz)的射频模块,含 PCB 布局、S 参数优化及噪声报告。

30%

Week 9

Final Professional ExaminationHurdle

全面考察 S 参数矩阵证明、稳定性分析及 PA 线性度推导能力的深度笔试。

45%

Week 11

From Seniors

学长留下的

基础信息谁都查得到,真正值钱的是过来人的经验。

学姐说

比你早一年的学长留下的真实经验 —— ChatGPT 给不了。

这门课还没有学长经验,你可以是第一个 —— 注册后在课内分享。

往年考点 / 踩坑

这门课暂无往年考点记录。

毕业生去向(整体)

下面是匠人学院毕业生整体去过的公司分布(来自脱敏校友证言)。这是全平台的总体去向,不代表选这门课的人一定去这些公司。

统计自 317 份脱敏校友证言

Deloitte

6 位校友

岗位:Graduate Program · Graduate Consulting · Platform Engineer · Web developer · Platform engineer

Zerologix

4 位校友

岗位:Frontend Dev · junior frontend developer · Front-end Developer · Full Stack Developer

Servian

4 位校友

岗位:Full-stack Developer · Data Engineer · Consultant

关于这块数据,我们说实话

雇主墙来自脱敏毕业生证言(testimonials)的整体分布,无法关联到具体学员或其所选课程;仅作为毕业生去向的总体社会证明展示。

我们没有"某位学长选了这门课、后来进了哪家公司"这种可查询的个人去向档案 —— 校友证言是脱敏的,无法关联到具体的人或他选过的课。所以这里只给整体分布,不给个人路径,不编。