什么是接收靈敏度？

接收靈敏度是指接收機能夠處理的最小輸入信號強度，通常以信噪比來衡量。

什么是接收靈敏度？什么是信噪比？舉個例子，兩個人在交談的時候，假設A是接收機角色，當B對A說話的同時旁邊還有人放視頻，B說的話就是有用的信號，視頻聲音就是噪聲是沒用的信號，B說話的音量比視頻的音量就是“信噪比”。當視頻音量遠遠超過B的音量時，A就聽不到B說的話了。接收靈敏度則是A能聽清B說話的最小音量。

接收靈敏度是接收機性能的一個關鍵指標，因為它決定了接收機是否能夠在弱信號條件下正常運作。

接收靈敏度為什么越低越好？B更大聲說話是否能解決問題？實際上，當B離A較遠時（正如我們手機離基站距離變遠時），A能聽到B的聲音是必然減小的。所以A的接收靈敏度越低，A和B的距離更遠也能正常溝通。

我們知道靈敏度的計算公式如下：

-174(dBm/Hz)是熱底噪：A和B聊天時，環境固有的隨機噪聲，無法避免

NF是接收機的系統級聯噪聲：聲音從B發出傳輸到A耳朵里，中途任何造成B的聲音比上噪聲的比值下降的綜合（距離、墻、任何導致這個比值減小的因素）

B是占用帶寬：頻率帶寬打個不太恰當的比喻就是音色，在這個例子里面我們假設的是B的聲音和視頻聲音音色是完全一樣的，誰的聲音大A就能聽清誰的聲音

SNRmin是基帶解調所需要的最低信噪比：這取決于接收機和調制方式，與前端電路無關。只有B的聲音比上噪聲大于這個門限，A才能聽清。這個門限可以認為A的年齡和聽力決定了他能聽到的最低聲音是確定的

從這個公式我們可以得到以下信息：

固定帶寬和調制方式后，提高靈敏度唯一的方式就是優化NF。也就是說，當A的聽力能力和聲音的音色固定了，唯一可以讓A能聽清B說話所需的音量變小的方式就是減小鏈路的NF。

如何優化NF提高接收靈敏度？

根據噪聲的級聯公式：

可以得出第一級放大器的噪聲系數F1和增益對總的噪聲影響最大，后面的噪聲會被稀釋掉。

B的聲音傳輸到A，如何減小鏈路上總的NF？如果B拿一個擴音器講話，那么這個擴音器就是第一級放大器。擴音器將B的聲音擴大倍數就是增益，即使B不說話，擴音器也會輸出沙沙響的雜音，即擴音器自己也有噪聲系數F1。

從噪聲系數F到噪聲因子NF的轉換參考下面例子。

常見的接收機模型，從測試座到transceiver，只有一個外置LNA，可以等效為下圖：

我們常見的提高接收靈敏度的方式就是在接收機前面加一個LNA，那么增加LNA為何能提升靈敏度，以及需要注意什么？

LNA改善靈敏度的本質在于降低總的NF，即如NF級聯公式所描述的，系統的總噪聲主要取決于第一級放大器的噪聲。Transceiver的NF要遠比LNA的NF大，所以LNA作為第一級放大器可以明顯降低系統總的NF。需要注意的是對于transceiver內部集成了LNA的情況下，如果還要增加外置LNA提升靈敏度，需要注意LNA的NF和增益大小，如果LNA的NF較差，且增益較低，有可能導致加了LNA靈敏度反而變差的情況。LNA的噪聲系數就可以理解為B手中的擴音器自己產生的噪聲，如果擴音器自己產生的噪聲放大輸出后的沙沙響過大，那么這個擴音器反而成了累贅。所以在LNA的選型中一定要選擇低的NF。

總結

通過前端電路改善接收機的接收靈敏度的方式在于優化系統總的噪聲，通過增加外置LNA的方式是改善靈敏度的常用措施之一，而在LNA的器件選型中最關鍵的參數就是NF和增益。艾為的LNA產品采用Smart Linearity Technology (SLT)專利技術可以實現超低噪聲系數、高線性的、高增益，這為您的接收機系統優化提供了極大的便利。

審核編輯：湯梓紅