浅谈接收设备灵敏度
灵敏度介绍及计算
接收灵敏度是检验基站接收机接收微弱信号的能力，我们经常谈及的某产品或者某设备的灵敏度，其实是最大可用灵敏度，即指保证接收设备正常工作所需输出信号电平或信噪比。

信噪比（S/N）是电子设备或者电子系统中信号与噪声的比例。

信噪比的计量单位是dB，计算公式如下：
S/N=10lg(PS/PN)= 20Lg(VS/VN)
Ps: 信号的有效功率
Pn:噪声的有效功率
Vs:信号电压的“有效值”
Vn:噪声电压的“有效值”
设备的信噪比越高表明它产生的噪声越少。

一般来说，信噪比越大，说明混在信号里的噪声越小，声音回放的音质量越高。

信噪比是接收设备的关键指标，也是计算灵敏度的直接参数。

灵敏度的计算公式如下，单位是dBm。

Si = -173.93 dBm + 10lgBW + NFSYS + (S/N) BW:信号带宽（Hz）
NFSYS:收信机噪声系数
S/N:信噪比
从以上公式可以看出为提高接收机灵敏度也即使Si小，可以从以下方面着手，
a)降低系统噪声系数，
b)提高信噪比
c)减小信号的带宽
SX1278灵敏度的分析
我们为了计算其灵敏度，只需要测量信噪比和噪声系数即可。

在SX1278的数据手册中我们查询到了以下的数据。

不同扩频因子SF下，信道的信噪比：
不同链路增益下的噪声系数
由此我们可以计算出不同带宽的灵敏度：
BW=125K参考值：
计算值:
RFS_L125_HF
RFsensitivity, Long-Range
Mode, highest LNA gain,
Band1, 125kHz bandwidth
SF=6-123dBm
SF=7-125dBm
SF=8-128dBm
SF=9-130dBm
SF=10-133dBm
SF=11-135dBm
SF=12-138dBm BW=250K参考值：
计算值:
RFS_L250_HF RFsensitivity, Long-
Range Mode, highest
LNA gain, Band1,
250 kHz bandwidth
SF=6-120dBm
SF=7-122dBm
SF=8-125dBm
SF=9-127dBm
SF=10-130dBm
SF=11-132dBm
SF=12-135dBm LORA接收模式下的灵敏度同样适用于灵敏度Si的计算公式。

灵敏度与无线通信距离的关系
这里简单介绍一下传输距离跟频率的关系，自由空间损耗描述了电磁波在空气中传播时候的能量损耗，由以下公式计算：
Los = 20lg(F) + 20lg(D) + 32.4
F：频率，单位：MHz；
D：距离，单位：Km；
根据前面的自由空间损耗计算公式，频率越高，自由空间损耗越大。

但是许多人根据这个结论，认为在相同的距离下，频率越高，功率损耗越大，这种概念是错误的，因为自由空间的能量损耗是能量扩散损耗，与频率无关。

而自由空间损耗之所以与频率有关是为了简化计算，因为接收天线的增益是与频率有关的。

当然，功率损耗与频率还是有关系的，这主要是与大气环境有关，如空气质量，雨水等
由此简单介绍一下，灵敏度和无线传输距离的关系。

影响的主要因素：
a)发射功率b)接收天线增益
c)发射天线增益d)接收机灵敏度
e)自由空间损耗
这里我们只简单介绍一下接收灵敏度对传输距离的关系。

我们用SX1278的预设参数来分析，
发射功率TP10dBm
1278预设配置F:433MHz，BW：125KHz，SF=8
灵敏度Si-126dBm
Los = TP – Si = 138
Los = 32.44 + 20lgd(Km) + 20lg f(433) = 85.13 + 20lgd(Km)
自由空间损耗：35dB（大气衰减: 35dB(根据目前市场上的模块实际传输距离算出的)）
馈线的损耗：约为8dB~10dB。

空间+馈线损耗：45dB左右。

D（Km）Los +其他损耗（dB）灵敏度Si（dBm）
185.13 +45-120.13
1.286.71 +45-121.71
1.588.65 +45-123.65
291.15 +45-126.15
2.492.73 +45-127.73
394.67 +45-129.67
497.17 +45-132.17
由上图可以看出我们用的1278模块，在天线阻抗匹配一致的情况下，传输距离可以达到2Km。

同时我们可以发现：
a)空间损耗直接影响到灵敏度。

也就是说在接收设备的前段设计的插损，也直接反映
在灵敏度上（前段滤波器使用低插损的LC滤波器、天线的阻抗匹配一致）。

b)空间损耗6dB,传输距离减小一半。