射頻軟體是做什麼的呢，只知道射頻一般都是硬體方向的？

我曾經是Apple北京射頻軟體組工程師。現在已離開。乾的時間不是很長，談談我對射頻軟體的一些粗淺理解。

簡而言之，射頻軟體是實時控制手機射頻部分（由一些射頻晶元元器件組成），使得射頻部分實時的滿足通信需求的軟體。

既然是軟體，那麼它一定跑在某顆處理器上。它一般是跑在基帶處理器上。手機里大的處理器晶元有兩顆：應用處理器和基帶處理器。應用處理器可以粗略的認為就是一台電腦，即跑我們日常應用（比如從app store下載的應用）的處理器。基帶處理器類比我們電腦上網用的數據機（modem）（即很久以前叫做貓的東西，最早是電話線貓，現在是光貓）。

手機射頻系統的複雜之處在於：它需要支持從2g到4g的移動通信全部制式：gsm，cdma，wcdma，tdscdma，lte fdd，lte tdd；它需要支持世界各國劃給移動通信的所有頻段，離散分布於低頻段700MHz（大約）到高頻段2.6GHz（大約）之間；它需要支持移動通信之外的其他無線系統：藍牙，wifi，nfc，gnss（gps，北斗等）。各制式，各頻段的帶寬，射頻指標（最大功率，帶外特性，靈敏度等等），工作模式（tdd，fdd）多種多樣，而且各國各運營商要求也多種多樣。還要通過配置射頻系統使得各系統干擾最小化。

實際上手機里的基帶晶元（基帶處理器）並不是直接連接天線即可通信，在基帶晶元和天線之間有一個由很多射頻晶元和器件組成的射頻系統。射頻系統的基本功能是按照基帶晶元的實時工作狀態需求提供一條合適的射頻信號收發鏈路。基帶晶元的需求是：收發信號（不止一路，比如測量時可能會有多路信號，多天線也意味著不止一路）的制式，帶寬，頻率，功率，帶外特性等等。射頻系統根據這些需求，通過配置不同外圍射頻晶元和器件的狀態和連接，構成一條或多條從基帶的ad轉換器da轉換器至正確天線的收發鏈路。一般說來接收鏈路由天線、收發雙工器，低噪放，射頻接收機構成，還包括一些控制帶外參數的分布於各處的濾波器。發射鏈路包括發射機、功放、收發雙工器，天線，以及一些濾波器。

如果為基帶晶元的每種需求都專門配置一套專用的收發鏈路硬體和天線，那麼射頻軟體將會不需要或者非常簡單。但很不幸，這樣會造成極大的硬體資源浪費和電路體積增大。比如給手機配置gsm900專用收發鏈路和天線，gsm1800專用收發鏈路和天線，lte band 1 專用收發鏈路和天線，lte band 5 專用收發鏈路和天線，等等，掰著指頭數完了基帶晶元支持的所有模式可能需要上百條收發鏈路和天線。mission impossible。實際的手機射頻系統和天線資源很有限，比如通過配置多個射頻晶元和器件，射頻系統最多可支持x條收發鏈路，x具體是多少又和具體的制式頻段工作狀態等有關。手機因為空間限制，天線數量更是少的可憐，因此射頻軟體和硬體工作起來可以看作是多頻段和制式共享的一個射頻鏈路和天線動態資源池，可自動實時適配基帶處理器n多種不同的制式頻段對收發鏈路的需求。

連接基帶晶元和天線的射頻系統里包含的主要晶元和元器件：比如天線切換/復用矩陣（移動通信mimo多天線，wifi多天線，藍牙，gps等，還有不同頻段的天線可能還是分開的，比如wifi 2.4G和5G），射頻收發機晶元（常說的transceiver晶元，裡面一般不止一路），低噪放，功放，改善信號特性或為了滿足各種指標的可調可切換濾波器，等等。以上各種晶元可能不止一個，因為不同制式和頻段可能需要不同的晶元，一個都不能少。這些並非我們想像的能夠全部集成到一起。射頻軟體就通過控制這些硬體的配置參數及其連接來實時給基帶晶元提供需要的收發鏈路。

以上是一些背景以及射頻系統硬體組成。

射頻軟體需要正確配置以上射頻系統，使之正常工作。除了有龐雜的針對各種頻段制式狀態的各種配置參數外，更重要的是要實現實時控制：各種狀態組合，狀態切換。這是因為：

我們的手機在每個瞬間會處在不同狀態或者n種狀態的組合之下。比如當前服務小區是一種制式和頻段，而同時根據網路要求可能需要測量不同制式和頻段的其他信號，以便需要時切換到信號更好或者網路期望的工作小區。這種測量意味著我們的手機時而接收服務小區信號，時而搜索目標制式和頻段的信號，即射頻前端需要很快的在不同的頻段和制式之間切換（即動態的射頻收發鏈路建立，拆除，以及各種排列組合），根據頻段和制式不同，射頻系統可能切換的策略也不同。此外，手機在數據，通話，待機等情況下射頻系統狀態也不同。各手機廠商也會有一些自定義的不同狀態（避免泄密，此處略去）。考慮到之前說的n種制式和頻率組合，再加上這多種狀態，複雜性可想而知。這種狀態的控制和切換往往還會有很嚴格的時間要求，要求快速而準確。

更進一步的，因為硬體有一定的冗餘性和靈活性，實際上某個瞬間滿足需求的射頻鏈路配置不止一種（可以使鏈路經過某器件A管腳，也可以經過B管腳，因為器件可能是寬頻的且內部有冗餘。但AB管腳通路因為晶元或電路板物理位置不同而性能有差異），這時就需要一些準則來進行實時的最優配置選擇：比如功耗低，干擾小，性能高等等。

如何使複雜的射頻硬體系統在正確的時刻工作在最優的狀態下或者折衷的n種狀態組合下？這就是射頻軟體要做的事情。