1. 课程导入

在智能手机、平板、车载终端和物联网模组中，蜂窝通信、Wi-Fi 与 GNSS 往往同时存在，并且经常共享同一块主板、同一套天线区域甚至同一颗射频前端。用户希望“随时在线、随时定位”，但工程现实却是：LTE/NR 的发射信号可能抬高 GNSS 接收底噪，Wi-Fi 的 2.4 GHz 频段可能与蜂窝 B40/B41 相邻甚至重叠，多天线之间的耦合会让灵敏度下降，GNSS 弱信号又极易被宽带噪声淹没。本课程围绕“蜂窝 Wi-Fi 与 GNSS 共存设计”展开，目标不是孤立地讲某一项无线技术，而是建立一套从系统架构、频谱规划、射频前端、天线布局到测试验证的完整方法论。

学习目标

完成本课程后，学习者应能够达到以下四个层次的目标：

• 认知层：理解蜂窝、Wi-Fi、GNSS 三套系统在频段、功率、灵敏度、双工方式上的本质差异，能说清“为什么共存会难”。
• 分析层：掌握灵敏度、噪声系数、阻塞、互调、谐波、杂散等关键参数的计算与估算方法，能对干扰路径做定量判断。
• 设计层：能够完成频段规划、滤波器选型、天线隔离度评估、共存滤波与时分调度策略的初步设计。
• 验证层：能够搭建传导与辐射测试环境，读懂 GNSS C/N0、蜂窝 ACLR、Wi-Fi EVM 等指标，并定位典型共存问题。

核心概念：三套系统的“性格差异”

蜂窝通信是授权频谱、高功率发射、基站集中调度，典型发射功率在 23 dBm 量级，接收灵敏度约 -95 dBm 至 -105 dBm；Wi-Fi 工作在 2.4 GHz 和 5 GHz 免授权频段，发射功率通常 15 至 20 dBm，接收灵敏度约 -65 dBm 至 -90 dBm；GNSS 则完全不同，信号来自约 2 万公里外的卫星，到达地面时功率低至 -130 dBm 甚至 -160 dBm，属于典型的“极弱信号接收”。这三者的功率差可达 150 dB 以上，意味着蜂窝或 Wi-Fi 发射链路中极小的杂散、谐波或噪声泄漏，都可能对 GNSS 造成致命影响。

共存问题的本质可以归纳为三类耦合：传导耦合（通过电源、地、共用射频走线）、辐射耦合（天线之间的空间隔离不足）、非线性耦合（发射信号在接收前端产生互调或谐波）。理解这三类耦合，是后续所有设计动作的出发点。

整体框架：从“问题”到“闭环”

本课程按照“认知—分析—设计—验证”的主线组织，共 30 章，可划分为五个模块。第一模块建立共存基础，包括频谱、灵敏度、噪声与干扰的基本概念；第二模块分析干扰机理，重点讲谐波、互调、阻塞、杂散和天线耦合；第三模块进入设计方法，覆盖滤波器选型、前端架构、天线布局、时分调度与电源地设计；第四模块是测试与排障，包括传导测试、暗室辐射测试、C/N0 评估和典型故障树；第五模块通过手机、车载、CPE、可穿戴等真实场景案例，把前面知识串成完整设计闭环。

典型场景：一部手机同时导航与通话

设想用户一边使用 GNSS 导航，一边进行 VoLTE 通话。此时 LTE 发射链路工作在 B41（约 2.5 GHz），其二次谐波可能落在 5 GHz Wi-Fi 频段，三次谐波可能接近 GNSS 的 1575 MHz 附近；同时 Wi-Fi 若工作在 2.4 GHz，其二次谐波约 4.8 GHz，也可能与蜂窝频段产生互调。更隐蔽的问题是：蜂窝发射的宽带噪声通过天线耦合进入 GNSS 前端，使 GNSS 的 C/N0 从 45 dB-Hz 降到 30 dB-Hz 以下，定位漂移甚至失锁。这个场景说明，共存设计必须同时看频域、空域和时域。

常见误区与复盘

初学者最容易陷入三个误区。第一，只关注传导指标，忽略天线辐射耦合，导致实验室通过、整机却失败。第二，把 GNSS 灵敏度问题简单归因于“天线不好”，而忽略蜂窝发射噪声和电源地噪声。第三，认为加一颗滤波器就能解决所有问题，却没有评估插损对接收灵敏度的影响。正确的复盘方式是：先建立干扰预算，再逐项测量，最后用数据确认改善量，而不是凭感觉换器件。

共存设计检查清单（入门版）
1. 列出所有同时工作的频段与功率
2. 计算各发射频段的谐波落点
3. 评估天线之间的隔离度目标
4. 确认 GNSS 前端滤波与 LNA 线性度
5. 制定传导 + 辐射两套测试计划
6. 记录 C/N0、EVM、ACLR 基线数据

本节作为课程导入，已经给出了学习目标、核心概念和整体框架。接下来各章将围绕这张框架图逐层展开，从频谱与灵敏度讲起，逐步深入到干扰机理、设计方法和测试验证，最终形成一套可落地的蜂窝、Wi-Fi 与 GNSS 共存设计能力。