網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)網(wǎng) >  5G > > 正文
【基礎(chǔ)】dB、dBm、dBc等概念的解釋
時(shí)間:2022-01-22 22:22:04

DB 是一個(gè)純計(jì)數(shù)單位:對(duì)于功率,dB= 10*lg(A/B)。對(duì)于電壓或電流,dB= 20*lg(A/B).dB的意義其實(shí)再簡單不過了,就是把一個(gè)很大或者很小的數(shù)比較簡短地表示出來。

純計(jì)數(shù)單位

首先, DB 是一個(gè)純計(jì)數(shù)單位:對(duì)于功率,dB = 10*lg(A/B)。對(duì)于電壓或電流,dB = 20*lg(A/B).dB的意義其實(shí)再簡單不過了,就是把一個(gè)很大(后面跟一長串0的)或者很小(前面有一長串0的)的數(shù)比較簡短地表示出來。如:

X=1000000000000000 (共15個(gè)0)

10lgX=150dB

X=0.000000000000001

10lgX=-150 dB

dBm定義的是 miliwatt。 0 dBm=10lg1mw;

dBw 定義 watt。 0 dBw = 10lg1 W = 10lg1000 mw = 30 dBm。

DB在缺省情況下總是定義功率單位,以 10lg 為計(jì)。當(dāng)然某些情況下可以用信號(hào)強(qiáng)度(Amplitude)來描述功和功率,這時(shí)候就用 20lg 為計(jì)。不管是控制領(lǐng)域還是信號(hào)處理領(lǐng)域都是這樣。比如有時(shí)候大家可以看到 dBmV 的表達(dá)。

注意基本概念

在dB,dBm計(jì)算中,要注意基本概念。比如前面說的 0dBw = 10lg1W = 10lg1000mw = 30dBm;又比如,用一個(gè)dBm 減另外一個(gè)dBm時(shí),得到的結(jié)果是dB。如:30dBm - 0dBm = 30dB。

dB和dB之間只有加減

一般來講,在工程中,dB和dB之間只有加減,沒有乘除。而用得最多的是減法:dBm 減 dBm 實(shí)際上是兩個(gè)功率相除,信號(hào)功率和噪聲功率相除就是信噪比(SNR)。dBm 加 dBm 實(shí)際上是兩個(gè)功率相乘,這個(gè)已經(jīng)不多見(我只知道在功率譜卷積計(jì)算中有這樣的應(yīng)用)。dBm 乘 dBm 是什么,1mW 的 1mW 次方?除了同學(xué)們老給我寫這樣幾乎可以和歌德巴赫猜想并駕齊驅(qū)的表達(dá)式外,我活了這么多年也沒見過哪個(gè)工程領(lǐng)域玩這個(gè)。

編輯本段dB是功率增益的單位

db,表示一個(gè)相對(duì)值。當(dāng)計(jì)算A的功率相比于B大或小多少個(gè)dB時(shí),可按公式10 lg A/B計(jì)算。例如:A功率比B功率大一倍,那么10 lg A/B = 10 lg 2 = 3dB。也就是說,A的功率比B的功率大3dB;如果A的功率為46dBm,B的功率為40dBm,則可以說,A比B大6dB;如果A天線為12dBd,B天線為14dBd,可以說A比B小2dB。

dBm是一個(gè)表示功率絕對(duì)值的單位,計(jì)算公式為:10lg功率值/1mW。例如:如果發(fā)射功率為1mW,按dBm單位進(jìn)行折算后的值應(yīng)為:10 lg 1mW/1mW = 0dBm;對(duì)于40W的功率,則10 lg(40W/1mW)=46dBm。

1、dBm

dBm是一個(gè)考征功率絕對(duì)值的值,計(jì)算公式為:10lg(功率值/1mw)。

[例1] 如果發(fā)射功率P為1mw,折算為dBm后為0dBm。

[例2] 對(duì)于40W的功率,按dBm單位進(jìn)行折算后的值應(yīng)為:

10lg(40W/1mw)=10lg(40000)=10lg(4*10^4)=40+10*lg4=46dBm。

2、dBi 和dBd

dBi和dBd是考征增益的值(功率增益),兩者都是一個(gè)相對(duì)值,但參考基準(zhǔn)不一樣。dBi的參考基準(zhǔn)為全方向性天線,dBd的參考基準(zhǔn)為偶極子,所以兩者略有不同。一般認(rèn)為,表示同一個(gè)增益,用dBi表示出來比用dBd表示出來要大2. 15。

[例3] 對(duì)于一面增益為16dBd的天線,其增益折算成單位為dBi時(shí),則為18.15dBi (一般忽略小數(shù)位,為18dBi)。

[例4] 0dBd=2.15dBi。

[例5] GSM900天線增益可以為13dBd(15dBi),GSM1800天線增益可以為15dBd(17dBi)。

3、dB

dB是一個(gè)表征相對(duì)值的值,當(dāng)考慮甲的功率相比于乙功率大或小多少個(gè)dB時(shí),按下面計(jì)算公式:10lg(甲功率/乙功率)

[例6] 甲功率比乙功率大一倍,那么10lg(甲功率/乙功率)=10lg2=3dB。

也就是說,甲的功率比乙的功率大3 dB。

[例7] 7/8 英寸GSM900饋線的100米傳輸損耗約為3.9dB。

[例8] 如果甲的功率為46dBm,乙的功率為40dBm,則可以說,甲比乙大6 dB。

[例9] 如果甲天線為12dBd,乙天線為14dBd,可以說甲比乙小2 dB。

4、dBc

有時(shí)也會(huì)看到dBc,它也是一個(gè)表示功率相對(duì)值的單位,與dB的計(jì)算方法完全一樣。

一般來說,dBc 是相對(duì)于載波(Carrier)功率而言,在許多情況下,用來度量與

載波功率的相對(duì)值,如用來度量干擾(同頻干擾、互調(diào)干擾、交調(diào)干擾、帶外干擾等)

以及耦合、雜散等的相對(duì)量值。在采用dBc的地方,原則上也可以使用dB替代。

搞無線和通信經(jīng)常要碰到的dBm, dBi, dBd, dB, dBc

經(jīng)驗(yàn)算法:

有個(gè)簡便公式:0dBm=0.001W 左邊加10=右邊乘10

所以0+10dBM=0.001*10W 即10DBM=0.01W

故得20DBM=0.1W 30DBM=1W 40dBM=10W

還有左邊加3=右邊乘2,如40+3dBM=10*2W,即43dBm=20W,這些是經(jīng)驗(yàn)公式,蠻好用的。

所以-50dBm=0dBm-10-10-10-10-10=1mW/10/10/10/10/10=0.00001mW。

-----------------------------------------------

dbm的計(jì)算方法:(dBm與mW)

一般坊間販?zhǔn)鄣?02.11x無線網(wǎng)路AP上頭,常會(huì)有規(guī)格說明,里頭總會(huì)有一項(xiàng)說明到這個(gè)AP(或是無線網(wǎng)路卡),它的傳輸功率(transmission POWER)有20dBm,或者有些產(chǎn)品,是以mW(milliWatts)為單位,例如很有名的神腦長距離網(wǎng)卡,就說他們的網(wǎng)卡具有高達(dá)100mW的發(fā)射功率。

這些單位是怎么回事呢?

dBm是dB-milliWatt,即是這個(gè)讀數(shù)是在與一個(gè)milliWatt作比較而得出的數(shù)字。在儀器中如果顯示著0dBm的意思即表示這個(gè)訊號(hào)與1mW的訊號(hào)沒有分別,也就是說這個(gè)訊號(hào)的強(qiáng)度就是1mW了。至于Watt(瓦特)是功率的單位我想大家都知道,就不贅述了。

所以我們必須先從dB講起,dB到底是什么呢? dB的全寫是decibel,英文(其實(shí)是拉丁語文)中deci即十分一的的意思。這個(gè)單位原本是bel 。但因?yàn)橐_(dá)到一個(gè)bel的數(shù)值比較所需之能量差通常都較為大而在電路學(xué)上并不常用,故此才比較常用十分之一bel,亦即decibel這個(gè)單位了。

那么decibel(或者bel)又指什么呢?

其實(shí)它是指當(dāng)你遇上有兩個(gè)能量(訊號(hào))的時(shí)候,dB就是我們用來表示這兩個(gè)能量之間的差別的一種表示單位。它本身并不是一個(gè)獨(dú)立的(如伏特Volt、安培Ampere等)絕對(duì)單位,dB這個(gè)單位一出現(xiàn)即意味著是有兩個(gè)同樣性質(zhì)的能量(或訊號(hào))正在被比較之中而獲得的單位。

至此或許大家會(huì)有疑問:「既然dB只是表示兩個(gè)訊號(hào)間的能量差別的話,為何不干脆用”倍數(shù)”來做表示呢?是否為了要故作深?yuàn)W而造出這個(gè)單位來呢?」

當(dāng)然不是啦!不過這個(gè)問題倒也問得相當(dāng)好。不是嗎?干脆用”倍數(shù)”不是來得簡單易懂而不致于有這么多的人搞錯(cuò)了觀念嗎?某程度上林教官也相當(dāng)同意這個(gè)說法。譬如當(dāng)你制作一部高頻線性放大器(LINEAR Amp.)時(shí),它的輸入所需功率是10Watts而輸出則可達(dá)40Watts的話,為何不干脆說有四倍的增益而要說成是6dB的增益呢?在這個(gè)例子之中,其實(shí)的確是用”四倍”這個(gè)說法來得干脆俐落,但試看一看另一個(gè)同類例子……

今天我們?cè)囅胂褚惶装l(fā)射設(shè)備由初級(jí)振蕩的能量以至最后級(jí)的輸出功率之間的增益…,假設(shè)在初級(jí)振蕩時(shí)的功率是0.5mW(注意是假設(shè),真的當(dāng)然會(huì)遠(yuǎn)低于此數(shù))而在最后的LINEAR Amp.輸出是2kW?,F(xiàn)在試算一算它們之間的倍數(shù)差別……,2kW就是2000Watts亦即2,000,000mW用2,000,000mW除以0.5mW便得出倍數(shù),即4,000,000倍了。試想一想,我已假設(shè)了振蕩級(jí)是0.5mW那么大都還得出了四百萬倍這個(gè)如此驚人的數(shù)字,一旦用上真實(shí)的數(shù)字的話那倍數(shù)勢(shì)必比四百萬來得更大更多位數(shù)了。至此大家或許已經(jīng)明白在各類電子及無線電電路中(尤其是接收方面)這類倍數(shù)之差別比比皆是(即如一部廠制的發(fā)射機(jī)的抗干擾能力是優(yōu)于一百萬倍就標(biāo)示成better than 60dB)。如果每次都要在各個(gè)層面(例如說明書,規(guī)格表)內(nèi)都標(biāo)示出數(shù)百萬以至千萬甚至億倍的數(shù)字將會(huì)是何等的不方便啊!

那么dB又是如何運(yùn)算出來的呢?

bel = lg ( P2 / P1 )

上面公式里頭,P1就是第一個(gè)被比較的能量(訊號(hào)),P2就是第二個(gè)作比較的能量(訊號(hào)),P1與P2的單位要大家相同。

dB = 10 * bel = 10 * lg ( P2 / P1 )

例:第一個(gè)訊號(hào)功率是4Watts,第二個(gè)訊號(hào)功率是24Watts,那增益就是:

10 * lg ( 24 / 4 ) = 10 * lg6 = 7.78 dB

OK,我們回到dBm來看,因此換算dBm與mW的公式就應(yīng)該是長成這樣:

dBm = 10 * lg(mW)或mW = 10^( dBm / 10 )

所以底下這些例子大家可以驗(yàn)算一下:

0 dBm = 1 mW

10 dBm = 10 mW

14 dBm = 25 mW

15 dBm = 32 mW

16 dBm = 40 mW

17 dBm = 50 mW

20 dBm = 100 mW

30 dBm = 1000 mW = 1W

如果大家都很聰明,一定可以從log的基本性質(zhì)中,發(fā)現(xiàn)到底下的rule:

dB增加3dB = mW乘2倍; dB減少3dB = mW變成1/2 ;增加10dB =乘10倍

這樣一來,你便可以用你的腦袋直接進(jìn)行快速運(yùn)算來求得概略值:

+3dbm= *2

+6dbm= *4 (2*2)

+7dbm= *5 (+10db-3db = 10/2)

+4dbm= *2.5 (+10db-6db = 10/4)

+1dbm= *1.25 (+4db-3db=2.5/2)

+2dBm=*1.6(+6dBm-4dBm=4/2.5=1.6)

舉個(gè)例子,假設(shè)你已經(jīng)知道0dBm = 1mW,那么3dBm當(dāng)然就等于2mW啰。那么,47dBm呢? 40dBm → 10^4mW,再多7dBm → 5 * 10^4mW = 50W。

關(guān)鍵詞: dB dBm

版權(quán)聲明:
    凡注明來網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)網(wǎng)的作品,版權(quán)均屬網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)網(wǎng)所有,未經(jīng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明"來源:網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)網(wǎng)"。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
    除來源署名為網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)網(wǎng)稿件外,其他所轉(zhuǎn)載內(nèi)容之原創(chuàng)性、真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾,請(qǐng)讀者僅作參考并自行核實(shí)。
熱文

網(wǎng)站首頁 |網(wǎng)站簡介 | 關(guān)于我們 | 廣告業(yè)務(wù) | 投稿信箱
 

Copyright © 2000-2020 m.netfop.cn All Rights Reserved.
 

中國網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)網(wǎng) 版權(quán)所有 未經(jīng)書面授權(quán) 不得復(fù)制或建立鏡像
 

聯(lián)系郵箱:920 891 263@qq.com

備案號(hào):京ICP備2022016840號(hào)-15

營業(yè)執(zhí)照公示信息