环旭电子FEDS平台射频设计自动化开发功能解析

无线通讯功能已是现代电子产品不可或缺的一环，从智慧型手机到物联网装置，对无线功能的需求日益复杂与多元。这股趋势对电子制造产业的射频（RF）设计团队带来了前所未有的挑战。延续环旭电子FEDS平台在前两篇文章中所展现的效益：「电路布局审查」、「电源完整性模拟的自动化」，本文将再继续深入探讨FEDS系统在射频设计领域所贡献的自动化开发应用，以及如何协助工程师克服复杂性、提升效率。

射频设计的三大挑战：复杂性、效率、人才缺口

在单一产品中整合多种无线通讯标准（如 Wi-Fi、蓝牙、蜂窝网路等）已是常态，这大幅增加了射频电路的复杂度。对射频模拟工程师而言，传统的工作流程中，首要且耗时的任务是从复杂的电路图中辨识并提取出所有的射频路径。一个专案可能包含上百条射频路径，涵盖天线共用、频带共用、共置电路等。过去，由于开发时程紧迫，工程师往往只能手动筛选其中一部分关键路径进行模拟，这无疑增加了设计风险。

手动进行射频模拟设定更是另一个效率瓶颈。每一条射频路径都需要在模拟工具中经过繁琐的设定步骤，根据资料显示，这可能需要超过 19 个步骤才能顺利执行模拟。这种重复性高且耗时的工作，不仅占用了宝贵的工程师时间，也限制了公司承接更多高频复杂专案的能力。此外，射频模拟需要高度专业的知识和经验，合格的模拟工程师在人才市场上相对稀缺，这也加剧了人力资源的压力。

从模拟到实测，整合流程的自动化应用

为了解决上述痛点，环旭电子CE研发团队在FEDS平台上开发了「射频设计自动化开发功能（RF Automation Development Function）」。这套系统的核心优势在于将射频设计中的关键流程自动化，从而显著提升效率并降低技术门槛。传统RF设计从匹配、模拟到实测，需要跨部门作业，沟通成本极高。RF自动化开发功能透过云端架构与内部Server整合，实现模拟及量测自动化的作业流程：

自动上传Layout/BOM资料

系统根据射频需求自动进行匹配与模拟

模拟后产出结果报告，与实测资料自动比对

异常项目自动标注，并提供修正建议

所有纪录存入系统，方便日后回顾与最佳化

工程师只需进行结果审阅与策略性调整，大幅降低操作负担。

实战案例：RF自动化开发功能在多频段Wi-Fi模组设计中的应用

图一: 将RF线路从复杂Schematic取出，并重新单独绘出RF Path

以一款支援2.4GHz与5GHz Wi-Fi的通讯模组为例，传统设计需针对每个频段进行个别匹配与测试，过程冗长，原本一项开发专案配置2位工程师，必须花费2周才能完成测试作业，在导入RF自动化开发功能之后，则可大幅缩短至3天内完成。

图三: 匹配模拟介面，包括零件选择、匹配模拟纪录和模拟的结果

选定零件后，自动完成电路匹配设计模拟

系统根据目标S11/S21规格进行即时分析

整合模拟及量测报告，可快速生成

这不仅节省大量人力资源，也提升最终产品的射频性能一致性

由上述实际应用可见，RF自动化开发功能已展现惊人的效率。根据业界实测，射频路径检查时间可从传统的 100 小时大幅缩减至约 12 小时。过去模拟工程师最多仅能手动建立 80 条路径模拟环境，如今 RF自动化开发功能可自动处理超过 130 条路径，涵盖性与准确性均大幅提升。目前开发团队已经开始迈向下一个里程碑，以人性化思维为出发点，透过此项自动化开发工具为专案需求找出最佳解。相较于传统做法，自动化开发工具为整体专案在不同层面带来了显著的综合效益。

表一: RF自动化开发工具的综合效益

一致性、高效率、数据驱动的设计流程

根据USI环旭电子内部导入实证资料，RF自动化开发功能带来以下关键成效：

提升设计一致性：以固定演算法执行Matching与验证，减少不同工程师间设计结果的差异性。

开发工时节省高达70%：自动匹配与模拟取代人工作业，平均节省超过一半以上的开发工时。

错误率下降90%：平台内建关键设计参数限制，减少手动设定错误。

知识传承透明化：透过历史数据储存与比对，减少对资深工程师的高度依赖。

从电路布局、电源完整性模拟，到射频设计的全面自动化，USI环旭电子不只是单纯开发一套工具，而是将多年累积的专案经验与工程知识，系统性转化为可扩展的自动化平台。这种「经验数位化、流程模组化、效能指标化」的思维，正是射频设计自动化的发展缩影。透过RF自动化开发功能，我们得以展现整合跨领域专业、强化企业核心能力的实力。同时，以此平台的云端架构为支点，我们为未来面对更多装置共存、多频段、多模组整成的设计挑战，打下了弹性与扩展性的基础，未来势必能够更敏捷地回应市场需求。