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      10分鐘看懂dB、dBm、dBw的區別
      瀏覽次數:(67)次 / 責任編輯:騰遠智拓 / 更新時間:2022-05-24 10:42:46
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      dB應該是無線通信中最基本、最習以為常的一個概念了。我們常說“傳播損耗是xx dB”、“發射功率是xx dBm”、“天線增益是xx dBi”……

      有時,這些長得很像的dBx們可能被弄混,甚至造成計算失誤。它們究竟有什么區別呢?

      10分鐘看懂dB、dBm、dBw的區別 

      這事不得不先從dB說起。

      而說到dB,最常見的就是3 dB啦!

       

      3 dB在功率圖或誤碼率圖中經常出現。其實,沒什么神秘的,下降3 dB就是指功率下降一半,3 dB點指的就是半功率點。 

      2.png 

      +3 dB表示增大為兩倍,-3 dB表示下降為1/2。這是怎么來的呢?

      其實很簡單,讓我們一起看下dB的計算公式:

      3.png

      dB表示功率P1相對于參考功率P0的大小關系。如果P1是P0的2倍,那么: 

      4.png 

       如果P1是P0的一半,那么: 

      5.png 

       

      關于對數的基本概念及運算性質,大家可以自行回顧下高一數學。。。 

      對數函數是以冪(真數)為自變量,指數為因變量,底數為常量的函數。對數函數是6類基本初等函數之一。其中對數的定義:

      如果ax =N(a>0,且a≠1),那么數x叫做以a為底N的對數,記作x=logaN,讀作以a為底N的對數,其中a叫做對數的底數,N叫做真數。

       

      一般地,函數y=logaX(a>0,且a≠1)叫做對數函數,也就是說以冪(真數)為自變量,指數為因變量,底數為常量的函數,叫對數函數。

      其中x是自變量,函數的定義域是(0,+∞),即x>0。它實際上就是指數函數的反函數,可表示為x=ay。因此指數函數里對于a的規定,同樣適用于對數函數。

      “log”是拉丁文logarithm(對數)的縮寫。

       

      現在出道題來檢驗下你的理解程度:

      【問】功率增大為10倍,用?dB表示?


      這里請大家記住一個口訣。記住了這個口訣,你基本就可以橫著走路了。 

      6.png

      +3 dB,表示功率增加為2倍;+10 dB,表示功率增加為10倍。

      -3 dB,表示功率減小為1/2;-10 dB,表示功率減小為1/10。


      可見dB是個相對值,它的使命就是把一個很大或者很小的數,用一個簡短的形式表達出來。 

      7.png 

      這可以極大的方便我們計算和描述。尤其是繪制表格的時候,大家可以自行腦補下,沒換算成dB前,這么多的0,坐標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。 

       8.png 

      我們還是從最常用的dBm、dBw來說。

      dBm、dBw就是把dB公式中的參考功率P0分別換成1 mW、1 W: 

      9.png 

      1 mW、1 W都是確定的值,因此dBm、dBw都可以表示功率的絕對值。

      直接上個功率換算表供大家參考。

      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

       

      這里,我們要記?。?/p>

      1 W = 30 dBm。

      簡化口訣是“30是基準,等于1 W整”。

      記住了這條,再結合前面的“加3乘2,加10乘10;減3除2,減10除10”,你就可以進行很多口算了。 

       10.png

      趕緊出道題來檢驗下。

      【問】44 dBm=?W

        你算對了嗎?

      這里我們需要注意,等式右側除了30 dBm,其余的拆分項都要用dB表示。也就是說,用一個dBx減另一個dBx時,得到的結果用dB表示。

      [例] 如果A的功率為46 dBm,B的功率為40 dBm,可以說A比B大6 dB。

      [例] 如果A天線為12 dBd,B天線為14 dBd,可以說A比B小2 dB。

      11.png

       

      例如,46 dB表示P1為P0的4萬倍,46 dBm則表示P1的值為40 W。符號中僅僅差了一個m,代表的含義可完全不同。

      dB家族中常見的還有dBi、dBd、dBc。它們的計算方法與dB的計算方法完全一樣,表示的還是功率的相對值。

      不同的是,它們的參考基準不同,即分母上的參考功率P0所代表的含義不同。

      12.png 

       

      一般認為,表示同一個增益,用dBi表示出來比用dBd表示出來要大2.15。這個差值是兩種天線的不同方向性導致的,這里咱們就不展開說了。

      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,大家要具體場景具體應用。

      需要注意的是,對于功率的增益,我們用10lg(Po/Pi),對于電壓和電流的增益,要用20lg(Vo/Vi)、20lg(Io/Ii)。 

      13.png 

       多的這個2倍是怎么來的呢?

      這個2來源于電功率轉換公式的平方上。對數里面的n次方,計算后對應的就是n倍啦。 

      14.png 

       

      關于功率和電壓、電流的轉換關系,大家可以自行溫習下初中物理。。。 

      最后,小編整理了一些主要的dB家庭成員,供大家參考。

      相對值:

      符號

      全稱

      參考基準




      dB

      decibel

      -

      dBc

      decibel carrier

      載波功率

      dBd

      decibe dipole

      偶極子功率密度

      dBi

      decibel isotropic

      全向天線功率密度

      dBFS

      decibel full scale

      滿刻度的量值

      dBrn

      decibel reference noise

       基準噪聲

      絕對值:

      符號

      全稱

      參考基準




      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

      dBHz

      decibel hertz

      1Hz

      dBSPL

      decibel sound pressure level

      20μPa

       

      最最后,我們再來出兩道題檢驗下大家的成果。

      1. 30 dBm的功率是()

      A. 1 W

      B. 10 W

      C. 1 mW

      D. 10 mW

      「A」 




      這個是送分題啊~記住口訣:30是基準,等于1 W整。

       

      2. 假定小區輸出總功率為46 dBm,在2天線時,單天線功率是( )

      A. 46 dBm

      B. 43 dBm

      C. 23 dBm

      D. 40 dBm

      「B」 




      記住口訣“減3除2”,兩個天線是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,你也可以先計算出46 dBm對應40W,那么單天線功率是20W,即10lg(20W/1mW)=43 dBm。


      好了,以上就是今天文章的全部內容。告訴小編,你看懂用了幾分鐘?

      文章轉載自中興文檔微信公眾號-原標題《100分鐘看懂dB、dBm、dBw的區別》


      關鍵字:dB  dBm  dBw  
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