低信噪比（SNR）更大带宽并不等于更高容量
白皮书
低信噪比（SNR）更大带宽并不等于更高容量
在设计时必须要小心，因为无论是在极高带宽还是极低带宽下，容量的增加速度都会下降。技术的进步正在打开毫米波频率的应用之门，所有人都希求获得更高的数据吞吐量，这可以通过更宽的带宽来实现。那么，宽带宽毫米波是解决方案吗？也许。Shannon-Hartley定理直接指出了带宽与信道容量的关系，毫米波频率是最有希望找到该带宽的频段。
然而，Shannon-Hartley 公式还包括一个信噪比项，它对于实际无线系统中的射频功率有重要影响。具体而言，如果可用的发射机功率是固定值，那么即使增加额外的带宽，可能也无法解决您的问题。
首先，让我们看一下当带宽增大时信噪比是如何下降的，假设在接收机处具有固定的射频信道功率电平（绿线）。从左侧直到最右侧，信噪比以 10 * log（带宽）的速度急剧下降。例如，在功率电平固定不变的条件下，与 100 MHz 带宽相比，1 GHz 带宽的 SNR 降低了10dB。
接下来，我们来看看推动实际设计的权衡，用蓝色虚线表示。使用传统的 ShannonHartley 图形，我们将看到中心有一个区域，在该区域中，随着带宽的增加，信道容量会显著增加。请注意最右侧，表示信道容量的蓝线在极宽的带宽处停止增加。
但请记住，射频功率很可能会受到限制，尤其是在功率成本较高的毫米波频率下。可以看到，当您继续增加带宽时，接收机的固定射频功率会导致信道容量的增加幅度越来越小。如果希望进一步提高信道容量，则需要提高功率（在规定的极限范围内）。为了增加功率，您可能需要使用更昂贵的元器件，并要从电池中获得更多电能。这在工程上需要小心权衡，根据您的应用做出取舍。
最后，让我们将不同无线系统的工作频段绘制成图。一些性能非常高的回程在极高的信噪比下进行工作，以此抵御信号衰落。在带宽和信噪比中心附近的较大范围内，无线系统使用的是 WLAN 和 LTE 技术。在接近甚至有时低于 0 dB 信噪比时，无线系统使用的是802.11ad 和部分以前的超宽带（UWB）技术。值得注意的是，更宽的带宽通常意味着更大的功率，用于满足信号处理、更耗电的 ADC、DAC、滤波等需求。
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