辐射灵敏度与接收灵敏度区别与联系

 一、 核心定义

1.  传导灵敏度：

  测量方式：通过射频电缆直接将已知强度的测试信号注入到设备的接收机射频端口（通常是天线连接器或测试点），绕过了设备的天线。

  核心对象：直接测量接收机射频前端和基带电路本身的解调能力。

  测试环境： 通常在屏蔽良好的实验室环境中进行，隔离了外部空间电磁场和传播效应。

   指标： 通常以 dBm (相对于1毫瓦的分贝数) 表示，数值越小（负得越多）表示接收机电路本身的灵敏度越高、性能越好。

计算公式：接收灵敏度Sr=(S/N)min=Pn+SNR=-174+10logB+NF+SNR  （dBm）。

2.  辐射灵敏度：

   测量方式： 将设备（包含其完整的天线系统）放置在电波暗室中。测试信号由特定位置的发射天线发射出来，通过空中传播路径，由被测设备的天线接收并解调。

    核心对象：测量整个设备系统（接收机电路 + 天线系统）在模拟真实传播环境中的接收性能。

    测试环境：在模拟自由空间或特定传播场景（如加入多径衰落模拟器、人头人手模型）的电波暗室中进行。

指标：通常称为 TIS。TIS 表示被测设备（EUT）在其整个三维空间中所有方向上，接收并成功解调指定制式（如LTE, NR, Wi-Fi等）信号所需的平均最小入射功率（单位：dBm）

TIS是在电波暗室中通过空中无线传播测量的。它包含了设备完整的射频接收链路 ：天线系统的辐射效率、方向性、整机结构影响（如金属边框、屏幕、电池的遮挡和失配损耗）以及接收机电路本身的解调能力 。

需要注意的是TIS 的值是相对于一个理想的全向天线（各向同性天线） 来表述的。计算TIS时，是将设备在所有测量方向上的灵敏度数据，通过空间加权平均 （考虑球面角度权重），等效换算 成这个理想全向天线要达到相同整体接收性能所需的入射功率。 

 二、 应用场景

1.  传导灵敏度的主要应用：

  接收机电路设计与调试：在研发早期和中期，是评估和优化接收机芯片、射频前端电路（LNA， 滤波器， 混频器等）性能的标准。工程师基于传导指标调整元件参数、匹配网络、增益分配。

  隔离和定位硬件问题：当设备最终辐射性能不佳时，测量传导灵敏度可以快速隔离问题。如果传导灵敏度很差，问题大概率出在接收机硬件电路本身（元件损坏、焊接不良、设计缺陷、软件配置错误等）。如果传导灵敏度良好但辐射灵敏度差，问题则指向天线或整机集成。

  供应商器件评估：比较不同接收芯片或射频模块的理论接收性能上限。

  总的来说，传导灵敏度是实验室测试，传导灵敏度是用来评估设计的好坏。

2.  辐射灵敏度的主要应用：

   整机性能验证与优化：是评估设备最终用户体验的核心指标。用于验证和优化天线设计、整机结构布局、电磁兼容性对接收性能的影响。

   认证与合规性测试：3GPP、PTCRB、GCF等国际和行业标准组织强制要求进行辐射性能（包括TIS）的认证测试。运营商入网测试也将其作为关键门槛。

   人体效应评估：在辐射测试中使用标准人头/人手模型（如SAM phantom），评估设备在贴近人体使用时（如打电话、手持操作）因人体组织吸收和反射信号造成的性能下降（人体损耗），这是传导测试完全无法模拟的。

  真实环境性能模拟：在辐射测试系统中加入信道仿真器（衰落模拟器），评估设备在不同移动速度、复杂多径传播环境下的动态接收性能。

总的来说，辐射灵敏度是实际场景应用，辐射灵敏度是用来评估使用的效果。

三、 总结

辐射灵敏度和传导灵敏度是无线设备设计和测试流程中相辅相成、缺一不可的两个关键维度：

1.  传导灵敏度：确保接收机电路本身达到设计预期的理论性能极限。这是打造优秀接收设备的第一步。

2.  辐射灵敏度： 验证经过天线和整机集成后，设备在模拟真实世界中的表现是否满足用户体验和法规要求。这是设备成功走向市场的最终关卡。

优秀的无线设备开发流程通常遵循：

优化接收机电路（追求优异传导灵敏度） -> 精心设计天线与整机集成 -> 严格测试验证辐射灵敏度 -> 根据辐射测试结果反馈优化天线/结构/甚至接收机前端设计

理解这两种灵敏度的深刻区别与各自的核心应用场景，对于无线通信领域的工程师、测试人员、产品经理和决策者都至关重要。只有同时掌握，才能精准衡量、持续优化，最终打造出在实验室数据和真实世界中都表现卓越的无线产品。