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【科普】射频通信知识,通俗易懂!如何计算dB、dBm、dBw……

dB应该是无线通信中最基本、最习以为常的一个概念了。我们常说“传播损耗是xx dB”、“发射功率是xx dBm”、“天线增益是xx dBi”…… 有时,这些长得很像的dBx们可能被弄混,甚至造成计算失误。它们究竟有什么区别呢? 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? 其实很简单,让我们一起看下dB的计算公式:dB表示功率P1相对于参考功率P0的大小关系。如果P1是P0的2倍,那么: 如果P1是P0的一半,那么: 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 点击下方空白区域查看答案

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 dBW1 pW-90 dBm-120 dBW10 pW-80 dBm-110 dBW100 pW-70 dBm-100 dBW1 nW-60 dBm-90 dBW10 nW-50 dBm-80 dBW100 nW-40 dBm-70 dBW1 μW-30 dBm-60 dBW10 μW-20 dBm-50 dBW100 μW-10 dBm-40 dBW794 μW-1 dBm-31 dBW1.000 mW0 dBm-30 dBW1.259 mW1 dBm-29 dBW10 mW10 dBm-20 dBW100 mW20 dBm-10 dBW1 W30 dBm0 dBW10 W40 dBm10 dBW100 W50 dBm20 dBW1 kW60 dBm30 dBW10 kW70 dBm40 dBW100 kW80 dBm50 dBW1 MW90 dBm60 dBW10 MW100 dBm70 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 答案

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dBdecibel-dBcdecibel carrier载波功率dBddecibe dipole偶极子功率密度dBidecibel isotropic全向天线功率密度dBFSdecibel full scale满刻度的量值dBrndecibel reference noise 基准噪声 绝对值:符号全称参考基准dBmdecibel milliwatt1mWdBWdecibel watt1WdBμVdecibel microvolt1μVRMSdBmVdecibel millivolt1mVRMSdBVdecibel volt1VRMSdBudecibel unloaded0.775VRMSdBμAdecibel microampere1μAdBmAdecibel milliampere1mAdBohmdecibel ohms1ΩdBHzdecibel hertz1HzdBSPLdecibel sound pressure level20μPa 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 WB. 10 WC. 1 mWD. 10 mW答案

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 dBmB. 43 dBmC. 23 dBmD. 40 dBm答案

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