2. 射频链路预算与协同仿真参数映射

链路预算计算：从发射功率到接收功率

链路预算的核心是把发射端到接收端的所有增益与损耗按 dB 域线性叠加。本例给定一组教学示例参数：发射功率 P_tx = 30 dBm，发射天线增益 G_tx = 12 dBi，接收天线增益 G_rx = 10 dBi，自由空间路径损耗 L_path = 120 dB，发射馈线损耗 L_tx_feed = 1.5 dB，接收馈线损耗 L_rx_feed = 1.0 dB，接收灵敏度 S_rx = -85 dBm。

接收功率按以下关系计算：

P_rx = P_tx + G_tx + G_rx - L_tx_feed - L_path - L_rx_feed
     = 30 + 12 + 10 - 1.5 - 120 - 1.0
     = -70.5 dBm

链路余量 M = P_rx - S_rx = -70.5 - (-85) = 14.5 dB，大于 0，说明在当前参数下链路可通。这个 14.5 dB 余量就是后续协同仿真中需要保持一致的判据：仿真接收功率应落在 -70.5 dBm 附近，且不低于灵敏度。

预算参数到仿真模型的映射关系

协同仿真模型不会直接接受“链路预算表”，而是把每个预算项拆解为对应模块的参数。映射时必须保证物理位置与符号方向一致：增益模块填正值，损耗模块填负值或作为衰减因子，噪声系数单独注入。下表给出本例的映射规则。

噪声系数不参与接收功率的线性叠加，但它决定仿真中接收端 SNR 与噪声底。若仿真平台使用“接收机灵敏度”作为判决条件，则需把 S_rx = -85 dBm 写入接收机模块的灵敏度字段，仿真结束后读取接收功率与灵敏度比较。

协同仿真验证：理论值与仿真值对齐

完成映射后运行一次协同仿真，在接收端功率探针处读取接收功率。验证逻辑如下：

1. 读取仿真接收功率 P_rx_sim，与理论值 -70.5 dBm 比较。
2. 若偏差在 ±0.5 dB 以内，认为映射正确，链路预算与仿真模型一致。
3. 若偏差超过 ±0.5 dB，按“增益/损耗模块逐项核对”的顺序排查：先检查发射功率设置，再检查天线增益，最后检查路径损耗与馈线损耗的符号和数值。
4. 确认接收功率后，再检查噪声系数是否已正确注入，观察接收端 SNR 是否与预算估算一致。

本例的验证通过条件为：|P_rx_sim - (-70.5)| ≤ 0.5 dB，且 P_rx_sim ≥ S_rx。满足这两个条件，说明链路预算参数已正确映射到协同仿真模型。

常见映射错误与排查要点

• 符号错误：把路径损耗 120 dB 填成 -120 dB，导致接收功率偏高 240 dB。排查时先确认模块类型是“增益”还是“损耗”。
• 单位混淆：dBm 与 dB 混用。发射功率是 dBm，增益和损耗是 dB，两者不能直接相加为 dBm，必须按 dB 域叠加后再回到 dBm。
• 噪声系数遗漏：只映射了增益和损耗，忘记注入 NF，导致接收端 SNR 偏高，误判链路性能。NF 不改变接收功率，但改变噪声底。
• 灵敏度未设置：接收机模块未填写 S_rx，仿真无法自动判断链路是否可通，需要手动比较 P_rx_sim 与 S_rx。