1330
射频工程师，最好去多了解一下自己所处行业外的应用，因为颠覆你的，从来不是你的竞争对手，有可能是AI。试想有一天，一个AI大模型，开始发力射频设计，它可以自己仿真，自己debug，自己测试......
那么射频工程师真的就被卷趴了，我们最多可以996，而AI可以7*24啊。
还好，AI大模型们还没盯上我们这一块，至少今天在云栖大会上没有看到......
今天在云栖大会上，最吸引我的当属这些人形机器人了，各种关节的灵活度和稳定性，以及其智能化，原来也只是在小视频中看到，这次见到了实物，真的挺震撼的。
震撼之余，也发现了一点射频方向，人形机器人也是需要射频功能的，尤其是在机器人的视觉功能和信息传输中，都有射频模块在支撑。
No.1 毫米波雷达
在视觉功能中，除了应用各种视觉传感器，相机，还用到了激光雷达和毫米波雷达。
关于毫米波雷达，在射频学堂之前的文章中曾经多次介绍。（链接）
毫米波雷达，就是利用毫米波来进行探测的装置，我们先来说一下毫米波的优点和缺点。
毫米波的工作波长在10mm到1mm之间，对应的工作频率为30GHz到300GHz，是处于微波和光波之间的一段电磁波频谱，所以呢，毫米波雷达兼具微波和光波的双重优点，总结如下：
| 小天线口径、窄波束：高跟踪和引导精度；易于进行低仰角跟踪，抗地面多径和杂波干扰；对近空目标具有高横向分辨力；对区域成像和目标监视具备高角分辨力；窄波束的高抗干扰性能；高天线增益；容易检测小目标，包括电力线、电杆和弹丸等。 |
| 大带宽：具有高信息速率，容易采用窄脉冲或宽带调频信号获得目标的细节结构特征；具有宽的扩谱能力，减少多径、杂波并增强抗干扰能力；相邻频率的雷达或毫米波识别器工作，易克服相互干扰；高距离分辨力，易得到精确的目标跟踪和识别能力。 |
| 高多普勒频率：慢目标和振动目标的良好检测和识别能力；易于利用目标多普勒频率特性进行目标特征识别；对干性大气污染的穿透特性，提供在尘埃、烟尘和雨雪条件下的良好检测能力。 |
| 良好的抗隐身性能：当前隐身飞行器上所涂覆的吸波材料都是针对厘米波的。根据国外的研究，毫米波雷达照射的隐身目标，能形成多部位较强的电磁散射，使其隐身性能大大降低，所以，毫米波雷达还具有反隐身的潜力。 |
当然也有其劣势，比如雨、雾和湿雪等高潮湿环境的衰减，以及大功率器件和插损的影响降低了毫米波雷达的探测距离；树丛穿透能力差，相比微波，对密树丛穿透力低；元器件成本高，加工精度相对要求高，单片收发集成电路的开发相对迟缓。
毫米波雷达的应用主要在：
| 高精度多维搜索测量：进行高精度距离、方位、频率和空间位置的测量定位； |
| 雷达安装平台有体积、重量、振动和其它环境的严格要求：毫米波雷达天线尺寸小、重量轻，容易满足便携、弹载、车载、机载和星载等不同平台的特殊环境要求； |
| 目标特征提取和分类识别：毫米波雷达高分辨力、宽工作频带、大数值的多普勒频率响应、短的波长易获得目标细节特征和清晰轮廓成像等特点，适于目标分类和识别的重要战术要求； |
| 小目标和近距离探测：毫米波短波长对应的光学区尺寸较小，相对微波雷达更适于小目标探测。除特殊的空间目标观测等远程毫米波雷达外，一般毫米波雷达适用于30 km 以下的近距离探测； |
| 抗电子战干扰性强：毫米波窗口可用频段宽，易进行宽频带扩频和跳频设计。同时针对毫米波雷达的侦察和干扰设备面临宽频带、大气衰减和窄波束等干扰难题，毫米波雷达相对微波雷达具有更好的抗干扰能力。 |
所以呢，毫米波雷达在导弹制导，炮火控制，等军事领域得到了广泛的应用，同样配合激光雷达和摄像头的应用，毫米波雷达在智能汽车和自动驾驶上也得到了广泛的应用。当然，毫米波雷达的这些特性，也可以为机器人感知周围事物提供精确的数据。
No.2 无线通信模块
在这个万物互联的时代，没有一项高科技电子产品能够离开无线通信。离开无线通信，再好的设备都成了睁眼瞎子。
无线通信模块可以用于机器人与遥控器之间的通信，以及机器人与机器人之间的通信，说白了，无论机器人与人，还是机器人与物，都离不开无线通信模块。常见的移动机器人无线通讯方式包括：蜂窝通信、Bluetooth、ZigBee、WiFi、LPWAN、UWB等，不同的通信技术的通信距离，通信速率不同，可根据需要选择合适的通信技术。
蜂窝通信技术
目前的蜂窝通信主要包括4G和5G，其中4G就是第四代移动通信技术，该技术包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式，以正交频分多址(OFDMA)技术为核心，用户峰值速率可达100Mbps至1Gbps，是一种宽带接入和分布式的全IP架构网络，能够支持各种移动宽带数据业务。
5G即第四代移动通信技术，它是4G之后对现有的无线通信技术的演进。对于5G的关键技术，还可进一步细化归纳大规模天线、超密集组网、全频谱接入、新型多址、新型多载波、先进调制编码、终端直通技术、灵活双工、全双工、频谱共享等十大关键技术。
5G 更强调用户体验速率，将达到Gbps量级。与4G相比，5G最大的变化在于，其服务的对象从过去的人与人之间的通讯，增加了人与物、物与物之间的互联，实现全连接。
蜂窝通信具有速率快，时延低，稳定性高，可靠性高等优点，但是其网络设备价格高，用量大，并且需要网络运营商支持。
今天有一家人形机器人公司就是由于大会人太多，而导致蜂窝通信速率很慢，影响到了机器人的操作。
蓝牙技术
蓝牙技术最早始于1994，由瑞典爱立信研发。它采用跳频技,通信频段为2.402G Hz-2.480GHz。到目前为止已经更新了10个版本，通信半径从几米到几百米延伸。蓝牙技术被广泛地使用在手机，PDA等移动设备上，PC、GPS设备以及大量的无线外围设备(蓝牙耳机、蓝牙键盘等)。
蓝牙技术也紧跟物联网的发展脚步。最新的蓝牙5.0数据传输速率可达24Mbps、隐私功能更强大，Ipv6网络支持。蓝牙5.0加入室内定位辅助功能，结合Wi-Fi可以实现精度小于1米的室内定位。在智能家居领域，采用了Bultooth Smart技术的蓝牙设备之间可以不通过网络就能实现设备与设备之间的“对话”。由此可以解决突然断网没有了WiFi的情况下，智能家居设备们仍将可以继续工作。
蓝牙的优点是速率快、低功耗，安全性高，但是网络节点少，组网规模小，不适合多点布控。
Zigbee被正式提出来是在2003年，它的出现是为了弥补蓝牙通信协议的高复杂，功耗大，距离近，组网规模太小等缺陷。ZigBee可工作在三个频段868MHz-868.6MHz、902MHz-928MHz和2.4GHz-2.4835GHz，其中最后一个频段世界范围内通用，16个信道，并且该频段为免付费、免申请的无线电频段。三个频段传输速率分别为20kbps,40kbps以及250kbps。
ZigBee采用自组网的方式进行通信，也是无线传感器网领域最为著名的无线通信协议。在无线传感器网络中，当某个传感器的讯息从某条通信路径无法顺畅地传递出去时，动态路由器会迅速地找出另外一条近距离的信道传输数据，从而保证了信息的可靠传递。
ZigBee不算主流的无线通讯技术，但却以其低功耗、低成本，低速率、高容量、长时间的电池寿命的特点深受一些厂家的追捧。
ZigBee的主要优点包括安全性高，功耗低，组网能力强，容量大，电池寿命长。但是其成本高，抗干扰性差，ZigBee协议没有开源，通信距离短。
WiFi技术
WIFI是一种短距离无线传输技术，采用的标准是IEEE802.11a以及IEEE802.11b，使用频段一般是在2.4GHz，传输距离一般达到100m左右，组网方式较为简单，由AP和无线网卡组成的无线网络即可，目前除了在许多宾馆、餐饮店、图书馆、办公楼以及家庭等场所使用WIFI，只需要携带支持WIFI的终端即可接入互联网，同时还应用在智能家居控制方面，例如电视、空调、灯具、窗等。
WiFi的主要优点就是灵活性和移动性、部署便捷，但是易受干扰，传输速率低，传输距离较短，安全性较差
LPWAN技术
LPWAN（Low Power Wide Area Network）低功耗广域网络，专为低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计的。在全球范围内的多种LPWAN技术中，NB-IoT、LoRa是应用范围最广的两种技术。
在未授权频谱技术中，LoRa处于主导地位。LoRa除了具有网络容量大、功耗低、信号穿透能力强、高速移动信号稳定、可定位等特点外，最大优势在于同等功耗条件下无线射频通信距离更远。LoRa可以广泛应用在工业控制、城市管理、电网巡检控制、油气管道监控、农业灌溉、环境监测等领域。
LPWAN技术的优点网络容量大、功耗低、信号穿透能力强、高速移动信号稳定、可定位，通信距离远，但是其传输效率偏低
UWB（Ultra Wide Band）超宽带，一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，能在10m左右的范围内实现数百Mb/s至数Gb/s的数据传输速率。UWB具有抗干扰性能强、传输速率高、带宽极宽、消耗电能小、发送功率小等诸多优势，主要应用于室内通信、高速无线LAN、家庭网络、无绳电话、安全检测、位置测定、雷达等领域。
由于UWB脉冲的时间宽度极短，因此也可以采用高精度定时来进行距离测算。相比Wi-Fi和蓝牙定位技术，UWB具有如下优势：抗多径能力强，定位精度高，时间戳精度高，电磁兼容性强，能效较高。
所以UWB技术的主要特点就是抗多径能力强，定位精度高，时间戳精度高，电磁兼容性强，能效较高，但是信号易受障碍物遮挡，设备成本高。
没有任何一种技术能够解决所有应用场景，结合使用，才能够达到最有效果，这些就是我们射频工程师所要干的活啦。
