1、功率单位计算功率单位 与 P(瓦特)换算公式:dBm=30+10lgP (P:瓦 )首先, DB 是一个纯计数单位:dB = 10lgX。dB 的意义其实再简单不过了,就是把一个很大(后面跟一长串 0 的)或者很小(前面有一长串 0 的)的数比较简短地表示出来。如:X = 1000000000000000(多少个了?)= 10logX = 150 dBX = 0.000000000000001 = 10logX = -150 dBdBm 定义的是 miliwatt。 0 dBm = 10lg1 mw;dBw 定义 watt。 0 dBw = 10log1 W = 10lg1000 mw = 3
2、0 dBm。DB 在缺省情况下总是定义功率单位,以 10log 为计。当然某些情况下可以用信号强度(Amplitude)来描述功和功率,这时候就用 20log 为计。不管是控制领域还是信号处理领域都是这样。比如有时候大家可以看到 dBmV 的表达。在 dB,dBm 计算中,要注意基本概念。比如前面说的0dBw = 10log1W = 10lg1000mw = 30dBm;又比如,用一个 dBm 减另外一个 dBm 时,得到的结果是 dB。如:30dBm - 0dBm = 30dB。一般来讲,在工程中,dB 和 dB 之间只有加减,没有乘除。而用得最多的是减法:dBm减 dBm 实际上是两个功率
3、相除,信号功率和噪声功率相除就是信噪比(SNR) 。dBm 加dBm 实际上是两个功率相乘,这个已经不多见(我只知道在功率谱卷积计算中有这样的应用) 。dBm 乘 dBm 是什么,1mW 的 1mW 次方?除了同学们老给我写这样几乎可以和歌德巴赫猜想并驾齐驱的表达式外,我活了这么多年也没见过哪个工程领域玩这个。1、dBmdBm 是一个考征功率绝对值的值,计算公式为:10lgP(功率值/1mw) 。例 1 如果发射功率 P 为 1mw,折算为 dBm 后为 0dBm。例 2 对于 40W 的功率,按 dBm 单位进行折算后的值应为:10lg(40W/1mw)=10lg(40000)=10lg4+
4、10lg10000=46dBm。2、dBi 和 dBddBi 和 dBd 是考征增益的值(功率增益) ,两者都是一个相对值,但参考基准不一样。dBi 的参考基准为全方向性天线,dBd 的参考基准为偶极子,所以两者略有不同。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。例 3 对于一面增益为 16dBd 的天线,其增益折算成单位为 dBi 时,则为 18.15dBi(一般忽略小数位,为 18dBi) 。例 4 0dBd=2.15dBi。例 5 GSM900 天线增益可以为 13dBd(15dBi) ,GSM1800 天线增益可以为15dBd(17dBi)。
5、3、dBdB 是一个表征相对值的值,当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个 dB 时,按下面计算公式:10lg(甲功率/乙功率)例 6 甲功率比乙功率大一倍,那么 10lg(甲功率/乙功率)=10lg2=3dB。也就是说,甲的功率比乙的功率大 3 dB。例 7 7/8 英寸 GSM900 馈线的 100 米传输损耗约为 3.9dB。例 8 如果甲的功率为 46dBm,乙的功率为 40dBm,则可以说,甲比乙大 6 dB。例 9 如果甲天线为 12dBd,乙天线为 14dBd,可以说甲比乙小 2 dB。4、dBc有时也会看到 dBc,它也是一个表示功率相对值的单位,与 dB 的计算方法完全一样。
6、一般来说,dBc 是相对于载波(Carrier)功率而言,在许多情况下,用来度量与载波功率的相对值,如用来度量干扰(同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等)以及耦合、杂散等的相对量值。在采用 dBc 的地方,原则上也可以使用 dB 替代。经验算法:有个简便公式:0dbm=0.001w 左边加 10=右边乘 10所以 0+10DBM=0.001*10W 即 10DBM=0.01W故得 20DBM=0.1W 30DBM=1W 40DBM=10W还有左边加 3=右边乘 2,如 40+3DBM=10*2W,即 43DBM=20W,这些是经验公式,蛮好用的。所以-50DBM=0DBM-10-10-10
7、-10-10=1mw/10/10/10/10/10=0.00001mw。在有线电视技术中我们常常遇到几个信号参数的量值,这几个量值是对数单位-分贝(db) 。用分贝表示是为了便于表达、叙述和运算(变乘除为加减) 。分贝是表征两个功率电平比值的单位,如 A=“10lgP2“/P1=20lgU2/U1=20lgI2/I1。分贝制单位在电磁场强计量测试中的用法有如下三种:1、表示信号传输系统任意两点间的功率(或电压)的相对大小。如一个 CATV 放大器,当其输入电平为 70dbV 时,其输出电平为 100dbV,也就是说放大器的输出相对于输入来说相差 30db,这 30db 是放大器的增益。2、在指
8、定参考电平时可用分贝表示电压或电场强的绝对值,此参考电平通称为 0db。如定义 1V=“0db“V、1mW=“0dbm“、1mV=“0dbmV“。例如,现有一个信号 A 其电平为3dbV,换算成电压的表示方式为:3=20lgA/1V、A=“2“V,即这个 3dbV 的信号电压为 2V。3、用分贝表示电压或场强的误差大小,如 303db。我们在看到相关的技术资料时候,经常遇到 dB 和 dBm 的概念。dB,就是分贝,是一个以十为底的对数概念。注意,分贝只用来评价一个物理量和另一个物理量之间的比例关系,它本身并没有物理量纲。两个量之间的比例每增加 10 倍,则它们的差可以表示为 10 个分贝。比
9、如说:A=“100“,B=“10“,C=“5“,D=“1“则A/D20dB;B/D=“10dB“;C/D=“7dB“;B/C3dB。也就是说,两个量差 10 分贝就是差 10 倍,差 20 分贝就是差 100 倍,依此类推。通常还需要记住差 3 分贝就是两个量之间差 2 倍。dBm 是分贝毫瓦的意思。就是说,固定 1 毫瓦的功率为 0dBm,用以确定系统的功率。比如我们常见的读卡器的数据功率大多是 27dBm 和 30dBm。27dBm 就是 500 毫瓦;30dBm 就是 1000 毫瓦(1 瓦) 。别看只差 3dBm,实际功率差两倍!什么是 dBi、dBd、dB、dBm、dBc问:请问 d
10、Bi、dBd、dB、dBm、dBc 之间的区别。答:它们都是功率增益的单位,不同之处如下:dBi 和 dBd 是功率增益的单位,两者都是相对值,但参考基准不一样。dBi 的参考基准为全方向性天线;dBd 的参考基准为偶极子。一般认为 dBi 和 dBd 表示同一个增益,用 dBi 表示的值比用 dBd 表示的要大 2.15 dBi。例如:对于一增益为 16 dBd 的天线,其增益折算成单位为 dBi 时,则为 18.15dBi,一般忽略小数位,为 18dBi。dB 也是功率增益的单位,表示一个相对值。当计算 A 的功率相比于 B 大或小多少个 dB 时,可按公式 10 lg A/B 计算。例如
11、:A 功率比 B 功率大一倍,那么10 lg A/B = 10 lg 2 = 3dB。也就是说,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,可以说 A 比 B 小 2dB。dBm 是一个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,按 dBm 单位进行折算后的值应为:10 lg 1mW/1mW = 0dBm;对于 40W 的功率,则10 lg(40W/1mW)=46dBm。dBc 也是一个表示功率相对值的单位,与 dB
12、 的计算方法完全一样。一般来说,dBc 相对于载波(Carrier)功率而言。在许多情况下,用来度量载波功率的相对值,如度量干扰(同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等)以及耦合、杂散等的相对量值。在采用 dBc 的地方,原则上也可以使用 dB 替代。实用资料关于天线增益及其考量在无线通讯的实际应用中,为有效提高通讯效果,减少天线输入功率,天线会做成各种带有辐射方向性的结构以集中辐射功率,由此就引申出“天线增益”的概念。简单说,天线增益就是指一个天线把输入的射频功率集中辐射的程度,显然,天线的增益与其方向图的关系很大,主瓣越窄、副瓣越小的天线其增益就越高,而不同结构的天线,其方向图的差别是很
13、大的。在通讯技术领域,与其它考量功率、电平等参数的量值同样,天线增益也采用相对比较并取对数的简化法来表示,具体计算方法为:在某一方向向某一位置产生相同辐射场强的时,对无损耗理想基准天线的输入功率与待考量天线的输入功率的比值取对数后乘以10 (G10lg(基准 Pin/考量 Pin)) ,即称为该天线在该点方向的增益。常用衡量天线增益的单位是 dBi 和 dBd。对于 dBi,其基准为理想的点源天线,即一个真正意义上的“点”来作天线增益的对比基准。理想点源天线的辐射是全向的,其方向图是个理想的球,同一球面上所有点的电磁波辐射强度均相同;对于 dBd,其基准则为理想的偶极子天线。因偶极子天线是带有方向性的,故二者有个固定的恒差 2.15 即 0dBd=“2“.15dBi。需要说明的是,通常所说的“全向天线”不是严格的说法,全向天线应指在三维立体空间的全向,但工程界也往往把某个平面内方向图为圆周的天线称为全向天线,如鞭状天线,它在径向的主瓣是圆,但仍有轴向的副瓣。常见天线的增益:鞭状天线 69dBi,GSM 基站用八木天线 1517dBi,抛物面定向天线则很容易做到 24dBi。