摄影师访谈：RF镜头真这么香吗？

从2018年9月到现在，不到3年时间，RF卡口镜头总共发布了10支变焦、11支定焦以及2支增距镜，这个成绩可谓优秀。而且RF镜头一经推出，便好评如潮，一时间风头无两。

那么RF镜头真的这么香吗？色影无忌特别邀请了人文地理摄影师王永辉、宠物摄影师克查以及风光摄影师苏旭，一起畅聊素有“真香”之称的RF镜头群。

王永辉

人文地理摄影师，环球摄影旅行家，新华社签约摄影师，中艺环球摄影指导。

克查

宠物摄影师、摄影讲师，微博知名萌宠博主，ONESHOT影像馆主理人。

苏旭

风光摄影师，Getty images CN 签约摄影师、中国国家地理合作摄影师。

无忌：在EOS R系统刚发布时，有人说“为了用RF镜头也要买EOS R机身”，RF镜头真的这么香吗？

王永辉： 与RF系统相配合的54mm大卡口直径以及短后对焦距离，天生就有成像上的优势，明显感受到整体画质的提升，而佳能又对以往的很多同规格镜头进行了大幅的改进。以最常用的套机镜头24-105mm为例，从单反时代的银圈EF 24-105mm f/3.5-5.6 IS STM、红圈EF 24-105mm f/4L IS II USM进化到微单时代的RF24-105mm F4 L IS USM，抛开其他技术参数不说，光圈叶片从10片（偶数）变成了9片（奇数），这就意味着以往EF 24-105mm拍摄星芒只有10条，而RF24-105mm的星芒数量变成了18条，这带来的视觉呈现上的改变是非常大的。

摄影：王永辉

克查： 同级别的相机产品，如果你想要追求最佳的画质与性能，一定是买新不买旧，因为科技和工艺每年都在发展，所以问题里的这句话没毛病。

作为一个R系统的老用户，我认为EOS R系统和RF镜头群是彼此成就的，缺一不可。其实在EOS R刚刚发布不久的时候，我就有幸参加过佳能组织的研讨会，了解了RF镜头和R系统是协同操作的，还有一点应该是大家所不知道并且不关注的，那就是在设计R系统和RF镜头的时候，佳能不仅仅考虑到光学层面等性能，而且在掉落冲击方面也是有过特别的设计。我在户外拍摄时曾不慎将相机摔落过两次，但是都幸免于难，从那之后我就对R系统和RF镜头深深地种草了。就我而言，EOS R刚刚问世后我就将自己的器材从传统单反相机过渡到了EOS R系统，这和我平时拍摄的动物题材也有关，轻便的机身和镜头能够让我更轻松的完成拍摄。

苏旭： 的确如此，事实上我自己之前的佳能单反系统使用的EF镜头系列已经是佳能最新一代的EF镜头了，而当我使用上RF镜头后，依然对其性能上以及光学素质上的提升有着明显的感受，特别是有了佳能EOS R5之后。

摄影：苏旭

无忌：三位老师用EOS R系统有百分之多少是因为RF镜头才用的？能不能详细说说RF镜头到底香在哪？

王永辉： EF镜头是单反系统，较长法兰距，44mm，电子触点8个；而RF镜头是专微系统，较短法兰距，20mm，电子触点12个。从相机的光学设计上来说，法兰距的缩短有利于提升成像质量，尤其对画面四周的色散和失光（暗角）问题改善明显，特别是用镜头的最大光圈拍摄时，这一点表现尤为突出。而电子触点的增加，则可以更加高效地传输更多的信息，这对于性能的提升也是非常重要的。此外，RF镜头在设计上增加了一个多功能控制环，可以把它定义为调整曝光补偿、ISO感光度、自动对焦方式、白平衡等诸多功能，操控更加快捷。

不过，对于摄影师而言，机身本身的性能依旧是起到决定性的作用的。R系统的高像素下的高速连拍、更稳定的防抖性能、视频拍摄的提升以及精准的人眼和鸟眼识别等性能，更加有诱惑力。R系统配合RF镜头当然是最佳组合，如果要明确一下使用EOS R系统有百分之多少是因为RF镜头才用的？我个人觉得大约是30%吧！

克查： 我觉得我至少会有70%吧。第一支让我觉得不得不买的RF镜头就是RF70-200mm F2.8 L IS USM，我买EOS R5确实也是为了能配上这支镜头。作为RF系列的大三元，成像就不多说了，这支镜头最吸引我的一点的就是它的重量与体积，这能够改变我的拍摄体验。

苏旭： 我也是70%。RF带给我的最大感受就是画质的提升是飞跃的，我自己是定焦镜头的坚定爱好者，之前的几颗著名的EF定焦我也都有使用。现在换上了RF对应的RF50mm F1.2和RF 85 F1.2镜头，分辨率上的提升可以说十分明显的。另外就像王永辉老师所说，镜头抑制色散暗角这些能力也是得到了飞跃的提升。

摄影：苏旭

无忌：三位老师最常用、最喜欢用的RF镜头是哪几支？

苏旭： 我自己最常用的是RF 35mm F1.8、RF50mm F1.8和RF15-35mm F2.8三支镜头。因为本身工作是拍摄短视频和需要快速出片的图片，所以可以快速收纳进所有场景的超广角是我最喜欢的，因为更容易拍出宏大的场景，而且RF15-35mm相对于EF版本更广了。另外两枚小定焦我觉得真的是物超所值的产品，不仅画质上优秀得无话可说，而且像RF35mm F1.8还加成了微距和防抖两个属性，拍摄视频时简直太好用了，RF50mm F1.8相对于EF版本肉眼可见的画质提升，还加成了我最喜欢的控制环功能，同时保持了低价，这让我在拍摄中不会太过于心疼器材。

摄影：苏旭

王永辉： 我个人更多是在旅行中拍摄人文、风光，考虑到行程中的负重和空间安排，我倾向于选择体积轻便小巧、焦距覆盖范围广的镜头体系，对于大光圈、定焦的需求并不高。所以RF15-35mm F2.8 L IS USM、RF24-105mm F4 L IS USM和RF100-500mm F4.5-7.1 L IS USM是我使用频率最高、最喜欢的3支镜头。

RF15-35mm是EF16-35mm的升级版，广角是风光摄影不可缺少的主力镜头，对于强化前景、增强视觉纵深感和空间感非常重要。变焦镜头由于取景范围可变，给精准构图带来了很大的便利。而且，RF15-35mm这样的顶级广角变焦镜头在画质和细节表现上品质也有保障，是很好的选择。此外，风光摄影经常需要在镜头上安装减光镜、偏光镜，平面镜头设计的RF15-35mm可以很容易实现。F2.8的光圈设计对于银河这类弱光题材细节表现力也更强。

RF24-105mm F4 L IS USM这支镜头焦距覆盖范围非常适合旅行，减少了更换镜头的频率。F4光圈体积小、重量轻，收小光圈拍摄风光的画质也不错。得益于R系统的强悍的弱光对焦性能和手持稳定性，我也经常用这支镜头拍摄一些人文题材。

RF100-500mm F4.5-7.1 L IS USM比传统的EF100-400焦距延长了100mm，旅行中经常也会拍摄一些动物、鸟类，100mm的焦距延伸，在保持镜头相对小巧、轻便的同时，可以更好地把主体拉近拍摄。同时，在风光中这支镜头也有效地起到简化画面、排除干扰元素的作用，在风光、动物、鸟类、花卉、人像等题材中，通用性很强。

克查： RF 24-105mm F4 L IS USM也是我最常用的一支，这支镜头虽然是套机镜头，但是综合性能很强，很便利，目前我更多用它来拍摄视频。

还有上面说过的RF70-200mm F2.8 L IS USM，优秀的画质表现和轻量化的设计，让我在外景拍摄更多选用这支镜头，轻便的设计能够提高拍摄者的续航能力。

还有RF50mm F1.8 STM，虽然是一个非红圈的入门镜头，但是它可以让我在拍摄猫咪时做到单手持握相机拍摄，而另一只手解放出来和猫咪进行互动，从而拍摄出精彩的富有活力的写真，这支镜头是我在棚拍时常用的选择。

摄影：克查

无忌：有没有自己不太常用，但是印象深刻的RF镜头？

王永辉： RF28-70mm F2 L USM在发布的一刻就让人想要去上手把玩探究一下的冲动。这支镜头的焦段覆盖了最常用的视角，28mm、35mm、50mm都诞生过很多经典定焦镜头。这支镜头最强之处在于全程都具备F2.0恒定超大光圈，在具备定焦镜头无法企及的灵活性的同时，弱光拍摄、焦外表现、画质等方面又完美诠释了佳能顶级镜头的水准。这个规格的镜头设计是史无前例的，在人像、静物摄影中，对于强调景深和空间所带来的视觉氛围表现力非常强。可以说是一支镜头替代了多支顶级定焦镜头，在快捷灵活的同时，避免了携带多支镜头、更换镜头的烦扰。

摄影：王永辉

克查： 与王老师一样，我也选RF28-70mm F2 L USM，这个镜头应该是让所有人都印象深刻的镜头了，变焦镜头可以做到如此大的光圈值，应该是没谁了，我也曾经用这个镜头拍摄过很多作品，别看镜头本身不带防抖，但是放到R5机身上，可以实现8级防抖，这也是我最开始为什么说R系统和RF镜头是相互成就的。我曾经用这个镜头单手拍摄过一个猫咪短片，画面非常稳定。而静态图片方面，画质也是顶级的。

摄影：克查

苏旭： 与两位不同，我肯定是要选RF85mm F1.2 DS。认真的用过一次，印象深刻，虚化无敌，特别是背景是夜晚的霓虹灯光时，更朦胧的虚化感搭配整体画面柔和过渡，确实太喜欢了，如果拍摄人像为主的话一定要买，可惜我没太多机会拍人像，所以最终还是没有选择它。

无忌：佳能EOS R系统一经发布，就推出了几支参数爆表的镜头，比如F1.2大光圈定焦，三位老师怎么看佳能发布的这几支镜头？

王永辉： 被称为“大眼睛”的EF50mm F1.2L在单反时代就是一个传奇，成为了众多人像摄影师心中的神镜。50mm标准焦段拥有接近于人眼的“自然视角”，既不会出现广角镜头那样夸张的变形，也不像长焦镜头那样需要距离模特很远拍摄。适当的拍摄距离，有利于与模特随时沟通交流，让模特更快进入最佳拍摄状态。

RF系统再现了这支呼声很高的经典镜头，重量和口径都相对较大，拥有强大的“镜皇”气场，对于这样规格的镜头而言，锐利的成像、柔美的焦外虚化，逆光、弱光的表现力都是非常出色的。

相对而言，更让人好奇的会是RF85mm F1.2 L USM DS、RF85mm F1.2 L USM这两支同样F1.2规格的镜头。85mm同样是人像摄影的黄金焦距，EF 85mm F1.2 L II USM曾被很多摄影师封为“人像之王”。这个规格的镜头往往在镜片结构设计、镀膜等各个方面重度堆料，确保从画面中心到边缘的锐利成像，人物皮肤质感的细腻表现以及复杂光线下抑制眩光的出现，在营造唯美氛围、呈现绚丽光斑方面可以说是人像神器。

特别是刚才苏旭老师提到的那支DS（平滑散焦DEFOCUS SMOOTHING）镀膜镜头。它主要是使镜片透射率从中央部向周边逐渐降低，起到平滑虚化轮廓的作用，实现不同以往的虚化效果，带极致柔和的虚化呈现。

这三支镜头的推出，可以看到佳能在RF系统的打造上，一方面复刻EF呼声很高的经典镜头，同时又注重细节上的设计改变，满足用户更多个性化的需求，开创和引领整个行业的变革方向。

摄影：王永辉

苏旭： 我觉得佳能非常会布局自己的产品线，一上来发布的镜头系列，要么是轻便好用的F1.8定焦系列，让大多数爱好者买得起用得舒服，要么是很炸眼的存在，比如几个F1.2和RF28-70mm F2这些特别博眼球画质巅峰的产品，属于仰望型的镜头，就是给消费者种个草，会有一种进入EOS R系统一定早晚有一天要入这些镜头的念头。我觉得这些参数爆表的镜头同时也体现出了EOS R系统的卡口优势，RF镜头更容易设计出参数更优秀或者同参数下体积更轻巧的镜头，这也留下了很多悬念，未来的RF镜头，会不会有更为让人惊讶的产品出现，至少本人是非常期待的。

摄影：苏旭

克查： 这几支镜头都展示出了佳能R系统的优势，突破了以往的瓶颈，给大家提供了更多的选择。尽管我在平时拍摄自媒体内容的时候并不会使用过于沉重的设备，但是有的时候涉及到商业拍摄，这几支镜头的成像素质从没让我失望过。

无忌：刚才克查老师提到过，佳能推出了两支外变焦的70-200镜头，体积非常小，让人大呼“真香”，但有些声音却质疑外变焦这种形式会影响画质，甚至影响镜头的防护性，三位老师怎么看？

克查： 我作为最早一批的RF70-200镜头用户，我认为这个外变焦的设计特别受用，单就摄影包的空间来说就比原来更好配置，一个小包就出发了。

苏旭： 我自己在川西旅行的时候就长时间用过RF70-200mm F2.8这颗镜头，我自己的体会是非常的赞！优秀的体积让我的收纳包至少又腾出了一颗镜头的空间。画质上我没有仔细对比过EF版本，但就我个人感受，在4500万像素的R5上使用，各方面性能都是爆表的。我甚至恍惚这是一颗变焦镜头，对焦速度也非常满意，我挑不出缺点。

我觉得一定要说的话，可能颜值上没有EF版本那么唬人了，会有一种“小胖子”的感觉。防护性上一开始我也是担心的，特别是在川西的使用中，我完全没有对它进行任何保护，没有UV镜也没有特意的去防护，下雨天也裸露着拍摄，沙子满天飞也在玩命摁快门，拿回家擦擦吹吹和新的一样，现在新一代的佳能高端镜头都有防污防刮涂层，一般前镜片问题不大，内镜组我自己的没看到进灰的情况，长时间的使用还有待观察。

F4版本的RF70-200mm出来之后我大为震惊，确实太小了，和RF24-105mm F4一样大小，放在包里完全不占地方，画质也是锐不可挡，我觉得这也许是RF的一个方向，一般规格镜头小型化轻量化，然后重量级选手做出超规格性能的镜头。

王永辉： RF70-200mm F2.8 L IS USM和RF70-200mm F4 L IS USM这样规格的镜头，在人像、风光、纪实、运动等诸多题材上都有着大展身手的舞台。作为经典焦段，RF系统在这两支镜头上最佳诠释了专微系统的“微”，突破性地设计了更小的体积和更轻的重量。以往的红圈镜头大多数都是内变焦，而RF的这两支镜头采用伸缩式外变焦实现了大幅小型化。

当然，从直观上而言，外变焦的镜头密封性的确比不上内变焦，在沙漠、雨雪等环境中拍摄时，会有防护和封闭性的顾虑。不过，我想应该有很多影友同我一样，长期使用过轻便的长焦镜头EF 100-400mm f/4.5-5.6L II，这曾经是我单反时代的主力镜头之一，我带它在尘土飞扬的非洲拍摄角马过河，在雪中的北海道拍摄仙鹤起舞，也在阿里、可可西里等高海拔区域追逐野生动物，而这些条件复杂、恶劣的环境，并没有对镜头的成像，防护带来根本的影响，新一代的RF70-200mm F2.8 L IS USM和RF70-200mm F4 L IS USM，我相信在这些方面只会比EF 100-400mm f/4.5-5.6L II做得更好。

摄影：王永辉

无忌：RF 600/800 F11两支镜头的设计规格非常大胆，三位老师怎么看待这两支镜头，它们的意义何在？

王永辉： RF600mm F11 IS STM和RF800mm F11 IS STM这两支镜头在推出时，的确会让人有些困惑，这是前所未有的镜头规格，可以说是RF卡口大口径加短法兰距设计，与佳能多年光学设计经验和制造技术相结合带来的创新性的释放。我认为这两支镜头的参照对象不应该是传统的600mm F4、800mm F5.6这一类的重炮，毕竟体积和价格差异巨大。我身边就有朋友购买和使用这两支镜头，用户看重的是体积小、重量轻、可靠的画质以及手持拍摄的灵活机动性。对于风光而言，远距离的雪山、太阳、月亮，在600mm、800mm的长焦之下，带来的前所未有的视觉震撼。对于鸟类和动物摄影，虽然虚化效果难以跟重炮匹敌，但是轻便灵活和便宜的价格，让更多人能够实现超长焦梦想。很多习以为常的场景，在超长焦之下，无论是细节表现还是空间压缩，都会带给用户前所未有的惊喜。

摄影：王永辉

苏旭： 我觉得这两支镜头的推出真的是给一直想尝试超远摄摄影的爱好者一个很棒的入门机会，以往一说到超远摄镜头，都是动辄六七万的“白色大炮”，一般人要么财力有限、要么体力有限，而选择远摄变焦加增距镜的方式确实不能保证画质和对焦速度，而这两支便携镜头的推出，真的是让很多人尝试到了生态摄影甚至是初级天文摄影的乐趣，小几千元的定价可以尝试到全新的摄影门类。

克查： 参加我们今年工作坊的一位朋友就入手了RF600mm的这支镜头，尤其拍摄飞鸟的时候，这支镜头的优势就得以体现，尽管光圈只有F11，但是长焦距仍可以做到良好的虚化，而且在EOS R5/R6的机身上，可以达到5级防抖。轻便的体积再加上便宜的价格，让更多人能够体会到长焦拍摄的乐趣，这就是这两款镜头存在的意义。

无忌: 上面说到的两支镜头完全不像EOS 时代佳能的设计思路，那么三位老师怎么看待佳能在镜头设计方向上的多元化？

克查： RF镜头设计的多元化我认为得益于R系列机身越来越强大的功能与性能，比如说如果没有防抖的加持，上面所说的两支镜头可能只能当望远镜来用，而随着EOS R系统的问世，防抖性能越来越好，这就让很多过去认为不可能的事情变为可能。现在，你不必斥巨资也可以享受到“打鸟”的乐趣了。

苏旭： 我同意克查老师所说，全新的EOS R系统和卡口给了RF以更多的想象空间，让很多之前EF镜头不能想象，无法做到的设计成为可能，我觉得这是镜头产品差异化的关键。

以前无非是同规格下不同厂家画质比对，价格比对，而现在则是有了完全区别于其他厂家的镜头产品规格，就可以在这个细分领域拥有绝对优势。对于消费者而言佳能的这些尝试也是拓展摄影方向的一个契机。更多的玩法被开发，玩儿腻了之前几十年玩法的玩家也可以找到新鲜的东西。

摄影：苏旭

王永辉： 佳能从2003年8月推出第一台数码单反相机EOS 300D到现在，已经接近20年了。数码技术的进步和更新速度是极快的，20年前，没有人能够预测到今天所能达到的技术高度和市场需求。受限于单反相机固有的结构设计，佳能60多支EF镜头可以说已经尽可能全面地覆盖了客户需求。R系统开启了一个新的时代，全新的卡口和结构设计，为RF镜头开启了一扇新的窗口，为满足客户需求提供更多可能。多元化让用户从性能、价格、体积、重量上有了更多的选择，能够更好地满足不同行程线路和用途的需求。

无忌：上一期聊RF卡口时提到“比起EF卡口，新卡口让镜头设计更游刃有余”，那么老师们在使用RF镜头时，相比EF镜头是否感受到某些性能的提升？

克查： 能看得见摸得着的提升就是：

1. 更牛的防抖性能和对焦速度。因为RF镜头的电子接点更多了，传输信息也就更多了；

2. 体积更小了，画质更好了。这是因为RF的大卡口以及更短法兰距设计，让这些成为可能；

3. RF镜头还新增了一个控制环。这让操控层面有了更多的可能性，能够改变摄影师的拍摄习惯和体验。

摄影：克查

苏旭： 首当其冲的当属分辨率上的优势提升，从中心到边缘的全面超越，从几百块的RF50mm F1.8到一两万的RF50mm F1.2、85mm F1.2镜头，真正的全面提升。更短的法兰距让镜头的边缘画质得到了极大的提升。同时全新卡口的电子触点更多，镜头和机身之间的通信也更优秀，这使得实时跟踪对焦的性能得到很大提升。

无忌：说到RF镜头群，从2018年9月到现在，不到3年时间交出了10支变焦、11支定焦、2支增距镜的答卷。三位老师对此是否满意？如何看待RF镜头群的搭建速度？

王永辉： 从RF镜头的推出速度，完全可以看到佳能在RF系统上布局已久。短时间内不但推出了RF70-200mm这类惊艳的小巧轻便高画质镜头，也有RF600mm F11 IS STM、RF800mm F11 IS STM这类超常规轻便平价的超长焦镜头，专业重炮RF400mm F2.8 L IS USM、RF600mm F4 L IS USM也迅速上市，甚至还有传闻中令人期待的两支自动对焦移轴镜头。相比于以往任何时候，RF镜头群的搭建速度都快了太多。

摄影：王永辉

克查： 关于镜头群，作为佳能用户，我从来没有过任何抱怨，毕竟就算没有RF，还有强大的EF镜头群可以用，到现在为止，我的镜头已经全部升级成了RF镜头，下一支打算购买的就是RF卡口的百微镜头。RF镜头群的搭建速度如此之快，也给我带来了困扰，这两年钱花的有点多。

苏旭： 我觉得就现有镜头而言，极大程度的满足了普通消费者和专业摄影师的使用需求。现在佳能的RF产品线其实是高端和低端都在铺设，但其实作为中端的F4变焦系列以及定焦里的F1.4系列却还没有上马，RF70-200mm F4是个开端，我觉得接下来佳能应该把中端的这两个系列做起来。

摄影：苏旭

无忌：但很多人还是会鸡蛋里挑骨头，他们认为RF镜头群中有太多焦段重复的镜头，比如标准变焦镜头多达4支，85mm定焦也有3支，三位老师怎么看待这一情况？

苏旭： 其实当我们回望EF镜头的产品线，也是同样这样定位的，同焦段多支镜头，但其实这几支镜头对应的产品定位、价格区间、专业程度是不一样的，消费者根据预算多少，拍摄题材的不同选择适合自己的对应镜头就可以了。事实上同焦段不同光圈和价格的镜头迟早也会出，佳能无非是在优先级上做了选择，没有选择优先铺满各焦段镜头而已。

克查： 我觉得能有多一些的选择是好事，满足不同拍摄需求的人群，因为并不是所有人都有必要花大价钱去购买大三元这种顶级镜头使用。轻的，重的，便宜的，贵的，总有一款适合你。比如我最常用的就是RF50mm F1.8，主要看中的就是它的轻便。选择多，总比没得选要好。

摄影：克查

王永辉： 是的，这对用户而言绝对是好事，焦段重复意味着可以根据自己的预算、体积、重量、用途精准选择。应该担心这个问题的反而是厂商，如果生产了这么多重复焦段的镜头都能够达成销售预期，这表示顺应了用户呼声，满足了更多的用户个性化的需求。如果市场反馈不理想，自然会有一些镜头减小产量直至从市场上消失。事实上，对于个体而言，自己觉得完全用不上的镜头，很可能是别人眼里的“真香”！我相信设计人员和厂商在推出一款镜头时，都进行了广泛的市场调研和严谨的测算，大可不必为厂商去操心这事。

摄影：王永辉

无忌：每一个系统的镜头群都需要时间来组建，佳能RF同样如此，那么三位老师最期待RF镜头群里新添加进哪几支镜头呢？王永辉： 传闻RF镜头会有两支自动对焦移轴镜头，移轴是我一直想要收入囊中的镜头。TS-E 17mm f/4L镜头作为一支135系统中焦距最广的移轴镜头，优秀的镜头素质、强大的移轴操纵系统和出色的做工，让它成为了L镜头中的佼佼者。

对于商业建筑摄影，移轴镜头能够借助大幅度的镜头偏移，让建筑物不会因为拍摄距离近、俯仰角度大或镜头焦距广而产生的近大远小的空隙透视畸变，让拍摄变得更为严谨。对于风光摄影，可以借助移轴系统的巧妙控制，轻松改变空间中的透视关系，对景深加以控制。

2018年一直传闻会有TS-E 17mm f/4L镜头的更新版本，只是一直没有落地。现在进入了RF时代，并且传闻是匪夷所思的自动对焦移轴，我对这两支特殊规格的镜头尤为期待。

克查： 我最期待的就是RF镜头群中的百微镜头，应该快上市了。它可以让我近距离拍摄猫咪的局部特写，比如爪子，眼睛，尤其是猫咪的眼睛，美丽如宇宙一般，我曾经用过EF卡口的百微镜头拍摄过猫咪的面部特写，成像素质非常好，所以对RF卡口的新一代产品更加期待了。

摄影：克查

苏旭： 我其实蛮期待RF可以推出更多之前EF镜头群里没有过的选项，一方面增添新鲜感一方面实现摄影上的更多可能。就比如说14mm F1.8这种超广角大光圈，给星空摄影或者暗光环境增加可靠的保障，然后就是远摄定焦超大光圈，比如135mm f1.4或者200mm f1.8这种，还有就是28-70 f2这种f2变焦产品线，延伸到广角变焦和长焦变焦，可以一定程度上替掉七、八支定焦镜头，从某种意义上是一种方便的选择。

摄影：苏旭

编辑 | 强旮旯

重磅：可调射频（RF）器件技术概述

在过去的十年中，蜂窝行业已经看到为了支持无线连接对射频无线电的需求和能力发生了巨大变化。射频无线电已于2000年从单模四频2G系统发展为2010年的三模9频（4×GSM，5×UMTS加HSPA +），高速数据系统，再到今天的至少有60余个频段的LTE和LTE-A系统。而承载这些所需要的新功能只有少于三分之一的物理区域。 CMOS的技术从0.35微米发展到65纳米甚至更低，前端智能集成包括融合功率放大器和高度复杂的天线开关模块以及更强大和更紧凑的滤波器等新产品形态的创新。

随着4G LTE系统的快速部署，趋势持续，推动新的工作频段和工作模式。尽管CMOS工艺可能会继续扩展，但是由于物理限制，模拟信号RF（射频）前端和天线对手机功能的扩展造成了特别的挑战。为了使前端技术能够支持手机的持续发展，我们必须引入新的使能技术，我们可以通过封装和混合集成来接近技术改进的极限。天线带宽受到手机物理体积要求高度的限制。随着频带和模式数量的增加，可调射频元件将能够继续满足市场对尺寸和总体积显著降低的要求。此外，射频前端的可调谐性还可实现以前只能在单模应用中才能实现的手机外形尺寸，例如，天线调谐器允许单个天线覆盖所有传统蜂窝频段以及新增的LTE频段。

图、3GPP定义的LTE频段

图、3GPP定义的LTE频段

今天，有几种技术提供了有用的可调RF（射频）功能。诸如开关电容网络（RF开关加集成的MIM电容）的传统技术以及诸如钛酸钡锶（BST，Barium Strontium Titanate ）和微机电系统（MEMS，Micro Electro-Mechanical Systems）等新技术现在都在使用中。这些方法都能够动态改变射频元件内的阻抗，同时引入最小的损耗。本文详细研究了所有这些各种技术在满足迅速扩大的RF（射频）前端的新要求的能力。

自20世纪90年代初数字蜂窝革命开始以来，运营商和手机制造商一直在努力增加手机的功能。用户需求已经从简单的语音通信转向跨不同网络的漫游，可能在不同的频带上工作，并最终转向更高的数据带宽以支持功能强大的智能手机和其他移动计算设备。

例如，最初的2G GPRS系统可以以56 kb / s的速率（使用四个时隙）传输数据，而2.5 G EDGE系统则将该速率提高到了384 kb / s。具有3G功能的设备可以实现高达2 Mb / s的数据速率，但实现这些高速率更加依赖于用户环境。 4G的趋势仍在继续，初期的理论数据速率可以高达70 Mb / s，最近业界已经能够实现Gbps的传输速率了。更高的数据速率推动了对额外频谱的需求，从90年代初期的单频操作扩展到超过38个频段，支持从700到3500 MHz的2/3 / 4G的全球频段，并且还在继续扩展。与此同时，移动设备本身正在朝着更引人注目的形式发展，在屏幕尺寸和整体体积之间进行权衡，导致设计极其简单。这种“Thin Is In（“瘦”是时髦的）”趋势降低了天线的有效带宽能力，特别是在低频率下的辐射效率。因此，覆盖具有语音能力的频带（例如Band V或Band VIII）以及诸如Band XII或XIII的低频LTE频带的手机已经被驱使使用多个天线。

英特尔移动通信公司的Jan-Erik Mueller有趣的行业观察发现了这一趋势。在过去的十年中，我们已经看到射频无线电从单模，四频2G系统演变为三模9频（4×GSM，带HSPA +的5×UMTS）系统，再到如今的N频4模LTE系统，仅使用三分之一的物理面积，并且预期这种趋势会持续下去。

图1、无线射频前端的复杂性和扩展所带来的挑战。

尽管无线电的数字部分按照摩尔定律继续扩展，但模拟前端元件（滤波器，开关，放大器，天线）主要依靠封装改进的改进和集成来支持这一发展趋势，而核心功能元件由于具有物理功率和频率限的制，因此，必须包括额外的元件来覆盖附加的频段/工作模式，或者元件必须具有足够的带宽来覆盖限制其尺寸和性能的所有的或者几组模式。

图、1G和3G移动通信中的射频前端系统

图、4G射频前端系统

可调射频（RF）技术正在改变游戏规则。近年来，可调谐射频技术使前端设计人员能够更自由地创建可配置的匹配电路。这些可用于调整天线匹配以减少失配损耗并提高天线在除原始设计频率以外的频率下的整体效率，从而使单个天线可用于更多的模式和频段。可调谐射频（RF）电路也可用于天线负载调谐，其中可调电容器插入天线负载（地）以改变天线的有效电长度。这最初是使用分立开关和电容来实现的，但现在可以用更高的精度，多个调谐状态和更低的损耗来实现。此外，这些调谐元件还可用来实现新一代紧凑型可调谐滤波器以及用于功率放大器和LNA的可调射频（RF）匹配电路。除了改善射频（RF）前端的尺寸外，已经有可用的高Q值和高线性的可调电容能够帮助在紧凑的外形尺寸下提高了系统的性能，并且还可以实现全新的射频前端架构。

可调谐射频器件技术

目前，三种基本技术正在用于实现可调谐射频电路，目前主要关注天线调谐电路。这些技术是：

图2、传统的天线负载开关

1、开关电容

场效应晶体管（FET）多年来一直被用于提供天线负载调谐。这种负载调谐方法通常使用SPDT开关在两个不同的离散电抗网络（电容或者电感）之间进行选择，以修改天线的谐振频率（见图2）。

目前，开关电容解决方案通常采用GaAs或CMOS开关FET，集成金属 - 绝缘体 - 金属（MIM，metal-insulator-metal）电容，通常采用4至6bits位来进行配置（见图3）。

FET在导通电阻和关断电容之间具有固有的权衡特性，其可以通过工业标准品质因数（FoM，figure-of-merit）即Ron * Coff来进行表征。导通电阻（Ron）影响器件的Q值，而关断电容（Coff）会增加由于关断支路而导致的寄生容性负载。为了获得合理的性能，采用GaAs j-PHEMT，硅基于蓝宝石（SOS，silicon-on-sapphire ）或者绝缘体上硅（SOI，silicon-on-insulator ）制造的栅极长度为0.13至0.25μm的FET与MIM电容器集成在一起。对于高功率应用，由于天线会遇到高的VSWR的影响，因此会遇到高达40至100 V的电压的场景。在许多情况下，晶体管和/或电容器的击穿电压将不能满足功率处理能力的要求因此必须被堆叠起来，从而相应地增加了开关电路的插入损耗和成本/尺寸。

图3、开关电容

硅基于蓝宝石（SOS，silicon-on-sapphire ）或者绝缘体上硅（SOI，silicon-on-insulator ）的 FET具有接近pHEMT器件的Ron，范围为1.5至2.5Ω/毫米。这些工艺技术具有类似的关断电容（Coff），导致Ron·Coff的品质因数（FoM）为200到400 femtoseconds。对于5：1的总电容比以及相关的MIM电容损耗和寄生效应，这导致在1 GHz的最大电容状态下，有效Q值为25至50。对于阻抗匹配应用以及VSWR相对较低的天线，开关电容器解决方案的这个适度的Q值可能会具有可接受的性能。硅FET工作在标准控制电压电平下，因此不需要产生额外的电压电平来运行。数字控制接口电路可以直接集成到硅开关电容上，但GaAs电路需要单独的CMOS控制器。

开关电容的优缺点：

优点：

低电压工作

总切换周期短

低寄生并联电容

低成本，高出货量的标准技术

缺点：

低Q和/或低比率（需要设计权衡）

低击穿电压

线性（IP3，谐波）差

2、钛酸钡锶（BST，Barium Strontium Titanate）

铁电材料和顺电材料利用其高介电常数提供可控的高电容密度，其可以随施加的电压而变化。 BST是用于RF应用的最常见的顺电体材料，其表现出与施加的电压大约有3：1的电容变化，这个比率通常会被故意限制以提供稳定的温度操作和合理的线性。

当施加的电场接近零时，晶格中的晶胞易于极化，导致峰值介电常数，因此在用作电容器电介质时具有较大的电容值。当施加电场时，所产生的极化降低了附加场的灵敏度从而降低了有效介电常数。这种固有的非线性行为被用于构建由施加的电压控制的可变电容。与基于开关切换的系统相比，这种可变电容技术可以降低损耗，从而扩大其应用范围。然而，工作的基本热力学原理可能会导致热稳定性问题。对改进材料和电路操作点的大量投资很大程度上解决了这些问题。请注意，模拟控制需要高电压。高电压控制在一个单独的芯片中实现，该芯片还包含一个串行接口。目前的关键限制包括混合模拟系统的低调谐比率，边际线性度和成本。

图4、单个BST电容

BST电容器制造尚不能与单片CMOS兼容集成，因此需要单独的控制芯片用于手机中。该芯片将提供一个可编程电荷泵来产生可变的高电压，同时还可能包括集成的数字接口和其他电路。请注意，与开关电容固有的数字特性相比，BST电容是一个平滑变化的模拟电容。

由于BST提供单个可变电容而不需要与电容器串联的FET开关，因此该方法的整体Q值更高（见图4）。由于应用的控制电压是通过与RF相同的端口施加的，因此必须特别注意保持线性度，以便RF（射频）或者低频调制不会直接调制会增加杂散分量的电容。这涉及堆叠电容以降低跨越单个电容的RF电压并交替改变DC控制电压的极性以改善线性度。但是，直接堆叠电容会降低有效电容密度。

钛酸钡锶（BST）的优缺点：

优点：

中等Q值

总开关切换周期短

可实现高电容密度

缺点：

线性差

调谐比例低

模拟控制，需要控制芯片

3、微机电系统（MEMS）

MEMS技术现在可用于射频应用中。该技术由提供可调电容的CMOS集成可移动机械结构组成。小机械梁通过集成CMOS控制器施加静电力来激励，机械梁直接属于RF网络的一部分。因此，每个MEMS梁的RF路径基本上是一对具有电容器介质（“导通”状态）或者将两条金属迹线分开的空气间隙（“关断”状态）的金属迹线（见图5）。这些MEMS梁被配置成阵列形成具有许多状态（相当于6到9bits位的分辨率）的数字电容器。该阵列可以细分为串联和/或并联分支，或者某些组合。

图5 MEMS电容元件：顶部元件“关断”，下部元件“导通”。

图、MEMS电容对

MEMS提供了对许多前述缺陷的性能增强。射频路径是通过机械设备上的金属迹线（在RF处几乎没有频率响应）而非固态结，因此其Q值和线性要高得多。而且，对于商用MEMS产品，DC电压与RF路径物理分离；因此，其电压处理能够非常高，可以承受超过120V的峰值电压。传统上，MEMS器件需要专门的封装来保持可移动结构周围的密封环境，但该技术现在允许在晶圆级完全封装器件，并且实现标准的低成本封装甚至是晶圆级芯片尺寸封装。然而，作为机械装置，MEMS电容存在老化效应，最终将导致与磨损有关的器件故障。 MEMS器件是数字器件，其温度依赖性非常小，电容温度系数在-200 ppm /°C范围内。

微机电系统（MEMS）的优缺点：

优点：

高Q

高线性（IP3和谐波）

电压处理能力高

温度稳定

完全集成

缺点：

总周期

CMOS工艺复杂性（成本）

下面的表1列出了各种可调RF技术的优缺点。

表1、各种可调RF技术的优缺点

应用

天线负载调谐

今天，上述负载阻抗调谐方法受益于具有更高Q值更低损耗的器件，以及更高的调谐分辨率来微调频率选择从而正在实际的电路中应用。负载调谐必须纳入到天线设计中，因为它会影响天线的有效电长度，如图6所示。接有负载的天线通常具有较窄的瞬时带宽，并且能够通过具有高电压处理和良好线性度的调谐元件中得到较大的受益。

图6、天线负载调谐器

天线阻抗匹配

除了天线负载调谐之外，可调谐阻抗匹配（TIM，Tunable Impedance Match）可以由新的可调射频（RF）技术来支持。如图7所示，这本质上是一个天线输入端（50Ω接口处）的电抗调谐网络。如果天线与50Ω目标阻抗匹配的不好，则可调谐阻抗匹配（TIM，Tunable Impedance Match）将在某个频率范围内提供匹配。可接受损耗的天线阻抗覆盖范围取决于调谐器的Q值和电容比。

图7、可调阻抗匹配（只显示了一个简单的拓扑结构）

表征天线阻抗调谐器有效性的一种方法是查看“相对传导增益（Relative Transducer Gain）或者RTG.”RTG（或ΔGT）被定义为：

相对传导增益RTG的公式

或者简单地说，使用调谐器传送给天线的功率相对于将在没有调谐器的情况下传送到同一天线上的功率。图8显示了一个RTG的典型特性，作为天线负载幅度和相位的函数。该图显示了天线表现出19：1的 VSWR时可以获得4至5 dB的性能改善。

其他应用

可调谐滤波器

未来高Q可调电容将会使用在可调谐滤波器中。这些应用可以是采取陷波滤波器形式用于特定的干扰抑制中（例如，在载波聚合（carrier aggregation）或者同时有语音和数据的应用中），或者可以为某个接收频率提供噪声抑制。由于电压和损耗在谐振时会倍增，因此在滤波器应用中 Q值，电压处理和线性要求甚至更大。小的步进或者分辨率对于可调滤波器来说也非常重要，以允许精确控制滤波器的响应。

图8、 824 MHz的MEMS调谐器的RTG

功率放大器的可调谐匹配

无线前端的最新趋势已经导致宽带PA的需求。这样可以减少功放的数量，同时仍然支持所需的多个频段。然后应用开关/滤波器网络来正确滤波PA中产生的落在Rx频段中的噪声和谐波。由于宽带功放的谐波频率不能有效地被终止，因此宽带功率放大器的功率附加效率（PAE， Power Added Efficiency）会降低。高Q值可调电容可用于提供窄带匹配，并且具有固有的Rx频带噪声抑制能力，同时可能优化谐波调谐/滤波。窄带匹配与这些其他功能相结合，可实现效率极高的功率放大器，在宽频率范围内保持稳定和可调，并且CMOS和GaAs功放都能够同样如此实现。

图9、传统的4G射频前端 vs 可调谐的4G射频前端

结论

可调RF技术正在为无线系统RF前端开辟新的应用前沿。在更宽的频率范围内，更小尺寸的天线，头部和手部负载的补偿以及支持VSWR更高的更为激进的天线设计等，为手机或平板电脑的工业设计提供了更大的灵活性。随着更多可调谐元件的上市，我们将看到RF前端面积和成本将会进一步降低，以及实现更好的RF性能和更宽的工作频率范围。可调射频元件的预期性能最终将实现真正的软件定义无线电，即无线电前端的数字和模拟部分都是完全可编程的。

图10、软件无线电前端系统

（完）

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