非常輕松地談?wù)刣B,dB, dBm, dBi
dB應(yīng)該是無(wú)線通信中最基本、最習(xí)以為常的一個(gè)概念了。我們常說(shuō)“傳播損耗是xx dB”、“發(fā)射功率是xx dBm”、“天線增益是xx dBi”……有時(shí),這些長(zhǎng)得很像的dBx們可能被弄混,甚至造成計(jì)算失誤。它們究竟有什么區(qū)別呢?
?
這事不得不先從dB說(shuō)起。?而說(shuō)到dB,最常見(jiàn)的就是3dB啦!
3dB在功率圖或誤碼率圖中經(jīng)常出現(xiàn)。其實(shí),沒(méi)什么神秘的,下降3dB就是指功率下降一半,3 dB點(diǎn)指的就是半功率點(diǎn)。?
3dB表示增大為兩倍,-3dB表示下降為1/2。這是怎么來(lái)的呢??其實(shí)很簡(jiǎn)單,讓我們一起看下dB的計(jì)算公式:
dB表示功率P1相對(duì)于參考功率P0的大小關(guān)系。如果P1是P0的2倍,那么:?
如果P1是P0的一半,那么:?
?關(guān)于對(duì)數(shù)的基本概念及運(yùn)算性質(zhì),大家可以自行回顧下高一數(shù)學(xué)。。。?
?現(xiàn)在出道題來(lái)檢驗(yàn)下你的理解程度:
【問(wèn)】功率增大為10倍,用?dB表示答案:
這里請(qǐng)大家記住一個(gè)口訣。記住了這個(gè)口訣,你基本就可以橫著走路了。?
3dB,表示功率增加為2倍; 10dB,表示功率增加為10倍。-3dB,表示功率減小為1/2;-10dB,表示功率減小為1/10。?可見(jiàn)dB是個(gè)相對(duì)值,它的使命就是把一個(gè)很大或者很小的數(shù),用一個(gè)簡(jiǎn)短的形式表達(dá)出來(lái)。?
這可以極大的方便我們計(jì)算和描述。尤其是繪制表格的時(shí)候,大家可以自行腦補(bǔ)下,沒(méi)換算成dB前,這么多的0,坐標(biāo)軸得拉到外太空了吧。。。
理解了dB,你只能橫著走,理解了dB家族的其它成員,你就可以躺贏了。?
我們還是從最常用的dBm、dBw來(lái)說(shuō)。?dBm、dBw就是把dB公式中的參考功率P0分別換成1 mW、1 W:?
?1 mW、1 W都是確定的值,因此dBm、dBw都可以表示功率的絕對(duì)值。
直接上個(gè)功率換算表供大家參考。
?這里,我們要記?。?/span>1 W = 30 dBm。
簡(jiǎn)化口訣是“30是基準(zhǔn),等于1 W整”。
記住了這條,再結(jié)合前面的“加3乘2,加10乘10;減3除2,減10除10”,你就可以進(jìn)行很多口算了。??趕緊出道題來(lái)檢驗(yàn)下。
【問(wèn)】44 dBm=?W答案:
你算對(duì)了嗎??這里我們需要注意,等式右側(cè)除了30 dBm,其余的拆分項(xiàng)都要用dB表示。也就是說(shuō),用一個(gè)dBx減另一個(gè)dBx時(shí),得到的結(jié)果用dB表示。
[例] 如果A的功率為46 dBm,B的功率為40 dBm,可以說(shuō)A比B大6 dB。[例] 如果A天線為12 dBd,B天線為14 dBd,可以說(shuō)A比B小2 dB。??例如,46 dB表示P1為P0的4萬(wàn)倍,46 dBm則表示P1的值為40 W。符號(hào)中僅僅差了一個(gè)m,代表的含義可完全不同。
dB家族中常見(jiàn)的還有dBi、dBd、dBc。它們的計(jì)算方法與dB的計(jì)算方法完全一樣,表示的還是功率的相對(duì)值。
不同的是,它們的參考基準(zhǔn)不同,即分母上的參考功率P0所代表的含義不同。
一般認(rèn)為,表示同一個(gè)增益,用dBi表示出來(lái)比用dBd表示出來(lái)要大2.15。這個(gè)差值是兩種天線的不同方向性導(dǎo)致的,這里咱們就不展開(kāi)說(shuō)了。?
此外,dB家族不僅可以表示功率的增益和損耗,還可以表示電壓、電流、音頻等,大家要具體場(chǎng)景具體應(yīng)用。
需要注意的是,對(duì)于功率的增益,我們用10lg(Po/Pi),對(duì)于電壓和電流的增益,要用20lg(Vo/Vi)、20lg(Io/Ii)。?
?多的這個(gè)2倍是怎么來(lái)的呢?
這個(gè)2來(lái)源于電功率轉(zhuǎn)換公式的平方上。對(duì)數(shù)里面的n次方,計(jì)算后對(duì)應(yīng)的就是n倍啦。?
?關(guān)于功率和電壓、電流的轉(zhuǎn)換關(guān)系,大家可以自行溫習(xí)下初中物理。。。??最后,小編整理了一些主要的dB家庭成員,供大家參考。?相對(duì)值:
絕對(duì)值:?最最后,我們?cè)賮?lái)出兩道題檢驗(yàn)下大家的成果。?
1.?30 dBm的功率是()A.?1 WB.?10 WC.?1 mWD.?10 mW
答案:「A」?
這個(gè)是送分題啊~記住口訣:30是基準(zhǔn),等于1 W整。
2.?假定小區(qū)輸出總功率為46 dBm,在2天線時(shí),單天線功率是( )A.?46 dBmB.?43 dBmC.?23 dBmD.?40 dBm
答案:「B」?記住口訣“減3除2”,兩個(gè)天線是46 dBm,單天線就是功率減少一半,就是減3 dB哦:46 dBm -3 dB=43 dBm。或者,你也可以先計(jì)算出46 dBm對(duì)應(yīng)40W,那么單天線功率是20W,即10lg(20W/1mW)=43 dBm。
以上文章來(lái)源:中興文檔
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(jiǎn)單不過(guò)了,就是把一個(gè)很大(后面跟一長(zhǎng)串0的)或者很小(前面有一長(zhǎng)串0的)的數(shù)比較簡(jiǎn)短地表示出來(lái)。如:
X=1000000000000000 (共15個(gè)0)10lgX=150dBX=0.00000000000000110lgX=-150 dBdBm 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(lái)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(shuō)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(lái)講,在工程中,dB和dB之間只有加減,沒(méi)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(jiàn)(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(méi)見(jiàn)過(guò)哪個(gè)工程領(lǐng)域玩這個(gè)。
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(shuō),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(shuō),A比B大6dB;如果A天線為12dBd,B天線為14dBd,可以說(shuō)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、dBmdBm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dBddBi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(lái)比用dBd表示出來(lái)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、dBdB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(shuō),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(shuō),甲比乙大6 dB。[例9] 如果甲天線為12dBd,乙天線為14dBd,可以說(shuō)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(lái)說(shuō),dBc 是相對(duì)于載波(Carrier)功率而言,在許多情況下,用來(lái)度量與載波功率的相對(duì)值,如用來(lái)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(wú)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(jiǎn)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(wú)線網(wǎng)路AP上頭,常會(huì)有規(guī)格說(shuō)明,里頭總會(huì)有一項(xiàng)說(shuō)明到這個(gè)AP(或是無(wú)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(zhǎng)距離網(wǎng)卡,就說(shuō)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(méi)有分別,也就是說(shuō)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(yǔ)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(lái)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(wèn):「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(lái)做表示呢?是否為了要故作深?yuàn)W而造出這個(gè)單位來(lái)呢?」
當(dāng)然不是啦!不過(guò)這個(gè)問(wèn)題倒也問(wèn)得相當(dāng)好。不是嗎?干脆用”倍數(shù)”不是來(lái)得簡(jiǎn)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(shuō)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(shuō)有四倍的增益而要說(shuō)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(shuō)法來(lái)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(wàn)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(wàn)來(lái)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(wú)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(wàn)倍就標(biāo)示成better than 60dB)。如果每次都要在各個(gè)層面(例如說(shuō)明書(shū),規(guī)格表)內(nèi)都標(biāo)示出數(shù)百萬(wàn)以至千萬(wàn)甚至億倍的數(shù)字將會(huì)是何等的不方便??!
那么dB又是如何運(yùn)算出來(lái)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 dBOK,我們回到dBm來(lái)看,因此換算dBm與mW的公式就應(yīng)該是長(zhǎng)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 mW10 dBm = 10 mW14 dBm = 25 mW15 dBm = 32 mW16 dBm = 40 mW17 dBm = 50 mW20 dBm = 100 mW30 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(lái),你便可以用你的腦袋直接進(jìn)行快速運(yùn)算來(lái)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。
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(lái)說(shuō),dBc 是相對(duì)于載波(Carrier)功率而言,在許多情況下,用來(lái)度量與載波功率的相對(duì)值,如用來(lái)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。
dBuV
根據(jù)功率與電平之間的基本公式V^2=P*R,可知dBuV=90 dBm 10*log(R),R為電阻值。在PHS系統(tǒng)中正確應(yīng)該是dBm=dBuv-107,因?yàn)槠涮祓佔(zhàn)杩篂?0歐。
dBuVemf 和dBuV
emf:electromotive force(電動(dòng)勢(shì))對(duì)于一個(gè)信號(hào)源來(lái)講,dBuVemf是指開(kāi)路時(shí)的端口電壓,dBuV是接匹配負(fù)載時(shí)的端口電壓。
問(wèn):請(qǐng)問(wèn)dBi、dBd、dB、dBm、dBc之間的區(qū)別。
答:它們都是功率增益的單位,不同之處如下:
dBi和dBd是功率增益的單位,兩者都是相對(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。一般認(rèn)為dBi和dBd表示同一個(gè)增益,用dBi表示的值比用dBd表示的要大2.15 dBi。例如:對(duì)于一增益為16 dBd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。
dB也是功率增益的單位,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(shuō),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(shuō),A比B大6dB;如果A天線為12dBd,B天線為14dBd,可以說(shuō)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。
dBc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(lái)說(shuō),dBc相對(duì)于載波(Carrier)功率而言。在許多情況下,用來(lái)度量載波功率的相對(duì)值,如度量干擾(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。
實(shí)用資料——關(guān)于天線增益及其考量
在無(wú)線通訊的實(shí)際應(yīng)用中,為有效提高通訊效果,減少天線輸入功率,天線會(huì)做成各種帶有輻射方向性的結(jié)構(gòu)以集中輻射功率,由此就引申出“天線增益”的概念。簡(jiǎn)單說(shuō),天線增益就是指一個(gè)天線把輸入的射頻功率集中輻射的程度,顯然,天線的增益與其方向圖的關(guān)系很大,主瓣越窄、副瓣越小的天線其增益就越高,而不同結(jié)構(gòu)的天線,其方向圖的差別是很大的。
在通訊技術(shù)領(lǐng)域,與其它考量功率、電平等參數(shù)的量值同樣,天線增益也采用相對(duì)比較并取對(duì)數(shù)的簡(jiǎn)化法來(lái)表示,具體計(jì)算方法為:在某一方向向某一位置產(chǎn)生相同輻射場(chǎng)強(qiáng)的時(shí),對(duì)無(wú)損耗理想基準(zhǔn)天線的輸入功率與待考量天線的輸入功率的比值取對(duì)數(shù)后乘以10 (G=10lg(基準(zhǔn)Pin/考量Pin)),即稱為該天線在該點(diǎn)方向的增益。常用衡量天線增益的單位是dBi和dBd。對(duì)于dBi,其基準(zhǔn)為理想的點(diǎn)源天線,即一個(gè)真正意義上的“點(diǎn)”來(lái)作天線增益的對(duì)比基準(zhǔn)。理想點(diǎn)源天線的輻射是全向的,其方向圖是個(gè)理想的球,同一球面上所有點(diǎn)的電磁波輻射強(qiáng)度均相同;對(duì)于dBd,其基準(zhǔn)則為理想的偶極子天線。因偶極子天線是帶有方向性的,故二者有個(gè)固定的恒差2.15即0dBd="2".15dBi。
需要說(shuō)明的是,通常所說(shuō)的“全向天線”不是嚴(yán)格的說(shuō)法,全向天線應(yīng)指在三維立體空間的全向,但工程界也往往把某個(gè)平面內(nèi)方向圖為圓周的天線稱為全向天線,如鞭狀天線,它在徑向的主瓣是圓,但仍有軸向的副瓣。
常見(jiàn)天線的增益:鞭狀天線6-9dBi,GSM基站用八木天線15-17dBi,拋物面定向天線則很容易做到24dBi。
無(wú)線電發(fā)射機(jī)輸出的射頻信號(hào),通過(guò)饋線(電纜)輸送到天線,由天線以電磁波形式輻射出去。電磁波到達(dá)接收地點(diǎn)后,由天線接收下來(lái)(僅僅接收很小很小一部分功率),并通過(guò)饋線送到無(wú)線電接收機(jī)。因此在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的工程中,計(jì)算發(fā)射裝置的發(fā)射功率與天線的輻射能力非常重要。
Tx是發(fā)射(Transmits )的簡(jiǎn)稱。無(wú)線電波的發(fā)射功率是指在給定頻段范圍內(nèi)的能量,通常有兩種衡量或測(cè)量標(biāo)準(zhǔn):1、功率(W ): 相對(duì)1 瓦(Watts )的線性水準(zhǔn)。例如,WiFi 無(wú)線網(wǎng)卡的發(fā)射功率通常為0.036W ,或者說(shuō)36mW 。2、增益(dBm ):相對(duì)1 毫瓦(milliwatt )的比例水準(zhǔn)。例如WiFi 無(wú)線網(wǎng)卡的發(fā)射 增益 為15.56dBm 。
兩種表達(dá)方式可以互相轉(zhuǎn)換:1、dBm = 10 x log[ 功率mW]2、mW = 10[ 增益dBm / 10 dBm]
在無(wú)線系統(tǒng)中,天線被用來(lái)把電流波轉(zhuǎn)換成電磁波,在轉(zhuǎn)換過(guò)程中還可以對(duì)發(fā)射和接收的信號(hào)進(jìn)行“放大”,這種能量放大的度量成為 “增益(Gain)”。天線增益的度量單位為“dBi ”。由于無(wú)線系統(tǒng)中的電磁波能量是由發(fā)射設(shè)備的發(fā)射能量和天線的放大疊加作用產(chǎn)生,因此度量發(fā)射能量最好同一度量-增益(dB ),例如,發(fā)射設(shè)備的功率為100mW ,或20dBm;天線的增益為10dBi ,則:
發(fā)射總能量=發(fā)射功率(dBm )+天線增益(dBi )
? ? ? ? ? ? ? ? =20dBm +10dBi
? ? ? ? ? ? ? ? =30dBm
? ? ? 或者:? =1000mW
? ? ? ? ? ? ? ? =1W
在“小功率”系統(tǒng)中(例如無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)每個(gè)dB 都非常重要,特別要記住“3 dB 法則”。每增加或降低3 dB ,意味著增加一倍或降低一半的功率:
-3 dB = 1/2 功率??????-6 dB = 1/4 功率 3 dB = 2x 功率 6 dB = 4x 功率
例如,100mW 的無(wú)線發(fā)射功率為20dBm ,而50mW 的無(wú)線發(fā)射功率為17dBm ,而200mW 的發(fā)射功率為23dBm 。
功率/電平(dBm):放大器的輸出能力,一般單位為W、mW、dBm。dBm是取1mW作基準(zhǔn)值,以分貝表示的絕對(duì)功率電平。
換算公式:電平(dBm)=10lgW5W? →10lg5000? = 37dBm10W →10lg10000 = 40dBm20W →10lg20000 = 43dBm
從上不難看出,功率每增加一倍,電平值增加3dBm
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