这事不得不先从dB说起。 而说到dB,最常见的就是3 dB啦!3 dB在功率图或误码率图中经常出现。其实,没什么神秘的,下降3 dB就是指功率下降一半,3 dB点指的就是半功率点。
+3 dB表示增大为两倍,-3 dB表示下降为1/2。这是怎么来的呢?
关于对数的基本概念及运算性质,大家可以自行回顾下高一数学。。。
现在出道题来检验下你的理解程度:【问】功率增大为10倍,用?dB表示
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这里请大家记住一个口诀。记住了这个口诀,你基本就可以横着走路了。
+3 dB,表示功率增加为2倍;+10 dB,表示功率增加为10倍。-3 dB,表示功率减小为1/2;-10 dB,表示功率减小为1/10。 可见dB是个相对值,它的使命就是把一个很大或者很小的数,用一个简短的形式表达出来。
这可以极大的方便我们计算和描述。尤其是绘制表格的时候,大家可以自行脑补下,没换算成dB前,这么多的0,坐标轴得拉到外太空了吧。。。
理解了dB,你只能横着走,理解了dB家族的其它成员,你就可以躺赢了。
我们还是从最常用的dBm、dBw来说。 dBm、dBw就是把dB公式中的参考功率P0分别换成1 mW、1 W:
1 mW、1 W都是确定的值,因此dBm、dBw都可以表示功率的绝对值。直接上个功率换算表供大家参考。
watt | dBm | dBw |
0.1 pW | -100 dBm | -130 dBW |
1 pW | -90 dBm | -120 dBW |
10 pW | -80 dBm | -110 dBW |
100 pW | -70 dBm | -100 dBW |
1 nW | -60 dBm | -90 dBW |
10 nW | -50 dBm | -80 dBW |
100 nW | -40 dBm | -70 dBW |
1 μW | -30 dBm | -60 dBW |
10 μW | -20 dBm | -50 dBW |
100 μW | -10 dBm | -40 dBW |
794 μW | -1 dBm | -31 dBW |
1.000 mW | 0 dBm | -30 dBW |
1.259 mW | 1 dBm | -29 dBW |
10 mW | 10 dBm | -20 dBW |
100 mW | 20 dBm | -10 dBW |
1 W | 30 dBm | 0 dBW |
10 W | 40 dBm | 10 dBW |
100 W | 50 dBm | 20 dBW |
1 kW | 60 dBm | 30 dBW |
10 kW | 70 dBm | 40 dBW |
100 kW | 80 dBm | 50 dBW |
1 MW | 90 dBm | 60 dBW |
10 MW | 100 dBm | 70 dBW |
这里,我们要记住:1 W = 30 dBm。
简化口诀是“30是基准,等于1 W整”。
记住了这条,再结合前面的“加3乘2,加10乘10;减3除2,减10除10”,你就可以进行很多口算了。
赶紧出道题来检验下。【问】44 dBm=?W
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你算对了吗?
这里我们需要注意,等式右侧除了30 dBm,其余的拆分项都要用dB表示。也就是说,用一个dBx减另一个dBx时,得到的结果用dB表示。
[例] 如果A的功率为46 dBm,B的功率为40 dBm,可以说A比B大6 dB。[例] 如果A天线为12 dBd,B天线为14 dBd,可以说A比B小2 dB。
例如,46 dB表示P1为P0的4万倍,46 dBm则表示P1的值为40 W。符号中仅仅差了一个m,代表的含义可完全不同。
dB家族中常见的还有dBi、dBd、dBc。它们的计算方法与dB的计算方法完全一样,表示的还是功率的相对值。
不同的是,它们的参考基准不同,即分母上的参考功率P0所代表的含义不同。
一般认为,表示同一个增益,用dBi表示出来比用dBd表示出来要大2.15。这个差值是两种天线的不同方向性导致的,这里咱们就不展开说了。
此外,dB家族不仅可以表示功率的增益和损耗,还可以表示电压、电流、音频等,大家要具体场景具体应用。
需要注意的是,对于功率的增益,我们用10lg(Po/Pi),对于电压和电流的增益,要用20lg(Vo/Vi)、20lg(Io/Ii)。
多的这个2倍是怎么来的呢?
这个2来源于电功率转换公式的平方上。对数里面的n次方,计算后对应的就是n倍啦。
关于功率和电压、电流的转换关系,大家可以自行温习下初中物理。。。
最后,小编整理了一些主要的dB家庭成员,供大家参考。 相对值:
符号 | 全称 | 参考基准 |
dB | decibel | - |
dBc | decibel carrier | 载波功率 |
dBd | decibe dipole | 偶极子功率密度 |
dBi | decibel isotropic | 全向天线功率密度 |
dBFS | decibel full scale | 满刻度的量值 |
dBrn | decibel reference noise | 基准噪声 |
绝对值:
符号 | 全称 | 参考基准 |
dBm | decibel milliwatt | 1mW |
dBW | decibel watt | 1W |
dBμV | decibel microvolt | 1μVRMS |
dBmV | decibel millivolt | 1mVRMS |
dBV | decibel volt | 1VRMS |
dBu | decibel unloaded | 0.775VRMS |
dBμA | decibel microampere | 1μA |
dBmA | decibel milliampere | 1mA |
dBohm | decibel ohms | 1Ω |
dBHz | decibel hertz | 1Hz |
dBSPL | decibel sound pressure level | 20μPa |
最最后,我们再来出两道题检验下大家的成果。
1. 30 dBm的功率是()
A. 1 W
B. 10 W
C. 1 mW
D. 10 mW
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「A」
这个是送分题啊~记住口诀:30是基准,等于1 W整。
2. 假定小区输出总功率为46 dBm,在2天线时,单天线功率是( )
A. 46 dBm
B. 43 dBm
C. 23 dBm
D. 40 dBm
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「B」
记住口诀“减3除2”,两个天线是46 dBm,单天线就是功率减少一半,就是减3 dB哦:46 dBm -3 dB=43 dBm。
或者,你也可以先计算出46 dBm对应40W,那么单天线功率是20W,即10lg(20W/1mW)=43 dBm。
来源:中兴文档