dB、dBm、dBc的解释说明

2021-10-30 13:39:03      点击:
首先,dB 是一个纯计数单位:对于功率,dB = 10*lg(A/B)。对于电压或电流,dB = 20*lg(A/B)。 dB的意思再简单不过了,就是把一个很大(后面跟着一长串0)或很小(前面一长串0)的数字表示得更简洁。例如:
X=1000000000000000(共15个0)

10lgX=150dB

X=0.000000000000001

10lgX=-150 分贝

dBm 定义了毫瓦。 0 dBm=10lg1mw;

dBw 定义瓦特。 0 dBw = 10lg1 W = 10lg1000 mw = 30 dBm。

dB 默认始终定义功率单位,单位为 10lg。当然,在某些情况下,可以用信号强度(Amplitude)来描述功和功率。在这种情况下,使用 20lg 作为仪表。这适用于控制领域和信号处理领域。例如,有时您可以看到dBmV 的表达式。

注意基本概念

在计算 dB 和 dBm 时,要注意基本概念。例如前面提到的 0dBw = 10lg1W = 10lg1000mw = 30dBm;例如,当另一个dBm减去一个dBm时,得到的结果是dB。例如:30dBm – 0dBm = 30dB。

dB和dB只有加减法

一般来说,在工程上,dB和dB之间只有加减,没有乘除。最常用的是减法:dBm减去dBm其实就是两个功率的除法,信号功率和噪声功率的除法就是信噪比(SNR)。 dBm加dBm其实就是两个幂的乘积,很少见(我只知道在功率谱卷积的计算中有这样的应用)。什么是 dBm 乘以 dBm,1mW 到 1mW 的功率?除了我的同学不断给我写几乎可以跟上歌德巴赫猜想的表达方式外,我活了这么多年,从来没有见过任何工程领域在玩这个。

dB是功率增益的单位

dB,表示相对值。在计算A的功率大于或小于B的功率多少dB时,可按公式10 lg A/B计算。例如:A功率是B功率的两倍,那么10 lg A/B = 10 lg 2 = 3dB。换句话说,A的功率比B的功率大3dB;如果A的功率为46dBm,B的功率为40dBm,则可以说A比B大6dB;如果A天线为12dBd,B天线为14dBd,则可以说A比B小2dB。

dBm 是表示功率绝对值的单位。计算公式为:10lg功率值/1mW。例如:如果发射功率为1mW,则以dBm为单位的转换值应为:10 lg 1mW/1mW = 0dBm;对于 40W 功率,则 10 lg(40W/1mW)=46dBm。

1、分贝米

dBm是衡量功率绝对值的数值,计算公式为:10lg(功率值/1mw)。

【例1】如果发射功率P为1mw,转换为dBm后为0dBm。

【例2】对于40W功率,dBm单位换算后的值应为:

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

2、dBi和dBd

dBi和dBd是测试增益(功率增益)的值,都是相对值,但参考标准不同。 dBi的参考基准是全向天线,dBd的参考基准是偶极子,所以两者略有不同。一般认为,表示相同的增益,以 dBi 表示,比以 dBd 表示的增益大 2.15。

【例3】对于一侧增益为16dBd的天线,将增益换算成dBi为18.15dBi(一般不考虑小数位,为18dBi)。

【例4】0dBd=2.15dBi。

【例5】GSM900天线增益可以达到13dBd(15dBi),GSM1800天线增益可以达到15dBd(17dBi)。

3、分贝

dB是表征相对值的值。在考虑A的功率比B的功率大或小多少dB时,采用如下计算公式:10lg(功率A/功率B)\n
【例6】A的功率是B的功率的两倍,那么10lg(A的功率/B 功率)=10lg2=3dB。

换句话说,A 的功率比 B 的功率大 3 dB。

【例7】7/8英寸GSM900馈线百米传输损耗约为3.9dB。

【例8】如果A的功率为46dBm,B的功率为40dBm,则可以说A比B大6dB。

【例9】如果天线A为12dBd,天线B为14dBd,则可以说A比B小2dB。

4、分贝

有时也会看到dBc,它也是一个表示功率相对值的单位,和dB的计算方法完全一样。

一般而言,dBc 与载波功率有关。在很多情况下,它用于测量载波功率的相对值,如干扰(同频干扰、互调干扰、调制干扰、带外干扰等)和耦合、杂散的相对幅度等使用dBc的地方,原则上也可以用dB代替。

无线和通信中经常遇到的dBm、dBi、dBd、dB、dBc

经验算法:

有个简单的公式:0dBm=0.001W加左边10=右边乘10\n
所以 0+10dBm=0.001*10W 表示 10dBm=0.01W

所以 20dBm=0.1W 30dBm=1W 40dBm=10W

还有左加3=右乘2,比如40+3dBm=10*2W,也就是43dBm=20W,这些都是经验公式,还是蛮好用的。

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

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如何计算 dBm:(dBm 和 mW)

一般店里卖的802.11x无线网络AP上都会有规格说明,总会有对AP(或无线网卡)及其传输功率(transmission POWER)的说明,有20dBm,或部分产品,以mW(毫瓦)为单位,比如大名鼎鼎的神脑远距离网卡,据说他们的网卡传输功率高达100mW。

这些单位是什么怎么了?

dBm 是 dB-milliWatt,这意味着将此读数与毫瓦进行比较。如果仪器显示0dBm,则表示该信号与1mW信号没有区别,即表示该信号的强度为1mW。至于Watt(瓦特)是功率的单位,我想大家都知道了,就不再赘述了。

所以我们必须从dB开始。什么是分贝? dB的全称是decibel,英文的意思是deci(其实就是拉丁文)。这个单位最初是贝尔。但是,由于实现bel值比较所需的能量差通常比较大,在电路科学中并不常用,所以比较常用的是十分之一bel,即分贝的单位。

那么分贝(或贝尔)是什么意思?

其实就是说,当你遇到两种能量(信号)时,dB是我们用来表示两种能量之差的单位。它不是一个独立的绝对单位(如伏特、安培等)。 dB 单位的出现意味着正在比较两个性质相同的能量(或信号)。

说到这里,你可能会有疑问:“既然dB只代表两个信号之间的能量差,那为什么不干脆用“倍数”来表示呢?这个单位是不是为了装深奥??

当然不是!但是这个问题也问的很好。不是吗?使用“倍数”这样很多人不会误会是不是很简单?某种程度上,林教官很认同这个说法。比如你做一个高频线性放大器(LINEAR Amp.),它的输入功率是10W,输出可以达到40W,为什么不说它有4倍的增益而是6dB的增益呢?羊毛布?在这个例子中,“四次”这个短语实际上是为了让它干净利落,但让我们看看另一个类似的例子......

今天,让我们想象一组发射设备从初级振荡能量到最终阶段输出功率之间的增益...,假设初级振荡中的功率为0.5mW(注意是假设,它当然会远低于这个数字)并且在最终的 LINEAR A 中议员。输出功率为 2kW。现在试着计算它们之间的倍数差...,2kW就是2000Watts,也就是2,000,000mW。 2,000,000mW 除以 0.5mW 得到倍数,即 4,000,000 倍。想想看,我假设振荡电平是0.5mW,得到了如此惊人的四百万次。一旦使用实数,倍数势必会比四百万大得多。 NS。说到这里,你可能已经明白了,在各种电子和无线电电路中(尤其是在接收方面),这种多重差异无处不在(也就是说,如果一个工厂制造的发射器的抗干扰能力优于一百万倍,它被标记为优于 60dB)。如果每次都要在各个层次(如手册、规格表)上标记数百万甚至数千万甚至数十亿次,那将是不方便的!

那么dB是如何计算的呢?

贝尔 = lg (P2 / P1)

上式中,P1是第一个要比较的能量(信号),P2是第二个要比较的能量(信号),P1和P2的单位让大家都一样。

dB = 10 * bel = 10 * lg (P2 / P1)

示例:第一个信号功率为4Watts,第二个信号功率为24Watts,则增益为:

10 * lg ( 24/4) = 10 * lg6 = 7.78 分贝

OK,让我们回到dBm,那么dBm和mW的换算公式应该是这样的:

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

因此,您可以在下面查看这些示例:

0 dBm = 1 毫瓦

10 dBm = 10 mW

14 dBm = 25 毫瓦
15 dBm = 32 毫瓦
16 dBm = 40 mW
17 dBm = 50 毫瓦
20 dBm = 100 毫瓦
30 dBm = 1000 mW = 1W

如果每个人都很聪明,你绝对可以从日志规则的基本性质中找到底线:
dB 增加 3dB = mW 乘以 2 倍;以 dB 为单位减少 3dB = mW 变为 1/2;增加 10dB = 乘以 10 倍

这样,你就可以直接用你的头脑进行快速计算,找到近似值:
+3dBm= *2\ n+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)
例如,假设你已经知道0dBm = 1mW,那么3dBm当然等于2mW你好。那么,47dBm 怎么样? 40dBm → 10^4mW,和 7dBm → 5 * 10^4mW = 50W。

分贝

有时也会看到dBc,它也是一个表示功率相对值的单位,和dB的计算方法完全一样。一般而言,dBc 与载波功率有关。在很多情况下,它用于测量载波功率的相对值。例如用来测量干扰(同频干扰、互调干扰、互调干扰、频带外干扰等)和耦合、杂散等的相对幅度。用dBc的地方,原则上dB也可以改为使用。

分贝

根据功率与电平之间的基本公式V^2=P*R,我们知道dBuV=90+dBm+10*log(R),其中R为电阻值。在PHS系统中,正确的值应该是dBm=dBuv-107,因为天馈阻抗是50欧姆。

dBuVemf 和 dBuV

emf:电动势

对于信号源,dBuVemf 是指开路时的端口电压,dBuV 是连接到匹配负载时的端口电压。
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