意义:衡量接收机“多弱的信号还能解调出有用信息”,是无线系统覆盖范围的瓶颈。
来源:
热噪声基底(-174 dBm/Hz):电子热运动的随机起伏,构成信号检测的理论下限。
噪声系数(NF):接收机内部LNA、混频器等器件引入的额外噪声,将基底抬升10·logB+NF dB。
基带解调门限(SNRmin):调制方式决定,如QPSK需~9 dB,64QAM需~20 dB。
公式:
Sr=(S/N)min=Pn+SNR=-174+10logB+NF+SNR (dBm)
示例:100 kHz带宽、NF=5 dB、QPSK SNRmin=9 dB
灵敏度=-174+50+5+9=-110 dBm。
意义:链路预算的直观体现,决定基站密度或卫星高度。
物理来源:
自由空间路径损耗(FSPL):电磁波扩散导致的能量衰减,与距离平方和频率平方成正比。
天线增益(Gt, Gr):通过定向辐射/接收补偿路径损耗。
自由空间传输损耗Loss=31.4+20logf(MHz)+20logD(km)。
发射天线增益Gt,接收天线增益Gr,发射功率Pt,接收灵敏度Sr,接收功率Pr=Pt+Gt+Gr-LOSS≥Sr。D≤10^ [(Pt+Gt+Gr-31.4-20logf-Sr)/20] 米
示例:900 MHz、Gt=Gr=0 dBi、Pt=20 dBm、Sr=-110 dBm
最大距离D≈10 km。
意义:多载波系统中非线性器件产生的干扰,导致频谱再生(ACLR)和邻道泄漏。
物理来源:
非线性特性(OIP3):放大器或混频器的三阶截点,决定IM3产物强度。
功率叠加:IM3幅度=2×(OIP3-Po) dBc,Po为输出信号功率。
示例:功放Po=10 dBm、OIP3=30 dBm→IM3=-40 dBc;Po每降1 dB,IM3降2 dB。
意义:接收机对双音干扰的抵抗能力,防止“虚假响应”阻塞。
测试方法:
1. 施加双音干扰(f1, f2),使其三阶产物2f1-f2落入接收频带。
2. 增大干扰功率直至灵敏度下降3 dB,此时干扰功率与灵敏度之差即为抑制值。
意义:量化调制信号与理想星座点的偏差,直接影响误码率。
来源:
相位噪声:LO抖动导致星座旋转。
非线性失真(IM3):压缩星座点。
杂散:外部干扰叠加为噪声。
公式:
意义:防止发射机泄漏到邻道,保护相邻信道用户。
来源:
倒易混频:LO相位噪声将邻道信号搬移到接收频带。
IF滤波器抑制:模拟滤波器的滚降特性。
ADC动态范围:量化噪声和截断失真。
意义:大干扰信号下维持正常接收的能力,衡量接收机“抗饱和”性能。
来源:
倒易混频:同邻道抑制。
增益压缩:非线性导致信道增益下降3 dB。
IM3产物:非恒包络调制。
合成:阻塞抑制为倒易混频与非线性抑制的功率叠加。
意义:发射机非预期辐射,可能干扰其他系统(如GPS)。
来源:
倍频过程:相位杂散按20·logN恶化(N为倍频次数)。
LO泄漏:混频器隔离度不足。
示例:LO杂散-60 dBc经4倍频→-60+20·log4=-48 dBc。
意义:发射机底噪决定共存距离,如5G基站与卫星地球站。
来源:
相位噪声:LO抖动频谱扩展。
热噪声:信道NF折算到发射端。
意义:多系统共用天线或近距离部署时的干扰评估。
条件:
发射机宽带噪声经路径损耗后 ≤ -174 + NF + 容限(3 dB或1 dB)。
需计算隔离度:天线间距、滤波器抑制度、线缆损耗。
总结:射频指标是“系统语言”
灵敏度回答“多远能通”。
IM3/EVM回答“调制是否纯净”。
ACLR/阻塞回答“能否共存”。
距离/共存回答“多大空间”。
所有指标最终归一到功率、噪声、非线性三大物理机制,贯穿器件、电路到系统的全链路设计。