dB是通信領域最常用的測量單位之一。dB的數學定義如下。它隻是一個對數比例的數字。
dB = 10*log10(P)
這樣的好處是,對于高功率,小數點前的所有零或低功率,小數點後的所有零都會使計算變得困難。為方便起見,采用了單元的dB和dBm系統。
通信領域經常使用Log進行轉換,為什麼需要使用log進行轉換呢? LOG被視為一個神奇的鏡頭,使小東西變大,大東西變小,如下圖所示。
接下來的問題是“為什麼需要這種神奇的鏡頭?”。這個問題的答案是,可視化一組同時具有非常小的值和較大值的數據。舉個例子,如下所示,您可以看到整個範圍内非常平滑的曲線。但是如果你放大了圖的底部,它是波動的,如圖的底部所示。然而,如果我們像在上圖中那樣以線性比例繪制圖形,則不會注意到這種波動。
但是,如果以log比例函數繪制此數據。你會注意到之前沒有注意到波動的區域被放大了,如(b),(c)所示。如果将圖(a)-線性比例與(b)進行比較,會注意到(a)中的小值如何在(b)中放大,以及(a)中的大值如何在(b)中縮小。通過這種方法,log函數可以同時顯示小數域和大數域的細節。
所以,在許多情況下,我們用分貝标度來表示一個比率。
dB = 10Log10(P/Reference)
根據它所代表的比率,我們用各種下标來表示dB,如下所示。如:dBm、dBc、dBi等。
dBm表示測量功率與1 mW的比值,即相對于1 mW的測量功率。
dBc表示特定頻率點的測量功率與中心頻率的功率之比。
dBi表示某一方向(輻射功率最強的方向)的輻射功率與假想各向同性輻射功率之比。在天線中經常使用。
下面給出了一些dB的例子。
例如,放大器增益是一個單位較小的值,即放大器增益是輸出功率與輸入功率之比:
Pout/Pin = Gain
Gain in dB = 10*log(Pout/Pin)
所以,dB是兩種不同功率水平的相對度量。3dB是兩倍(或一半),6dB是四倍,10dB是十倍,依此類推。
因此,我可以說放大器有20分貝的增益,或者我有6分貝的總饋線電纜損耗。我不能說,我的放大器提供30分貝的輸出功率,因為你必須說明你引用的是什麼,這就是下标的來源。dB本身不是一個絕對數,而是一個比率。
dBm是用來測量幂的(對數)單位。因為dB是一個功率比,所以dBm是通過形成你想要表達的功率與參考功率的比值來定義的,對于dBm來說是1mw。正式地說:
功率單位:dBm=10*log10(Power/1mW)
對于放大器,絕對功率的公共參考單位是dBm,0dBm等于1毫瓦。
因此,輸出功率為50dBm的放大器輸出100瓦。它有多少收益完全是另一回事。
下表顯示了預先計算的W、dBW、dBm值。也可以根據需要創建自己的表。
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