2007年1月13日 星期六

什麼是dB dBm dBi dBd dBc dBv


dBmV和dBµV
絕大部分CATV測量是以電壓為參考,以dBmV或dBµV為單位進行測量。按照標準定義,dBmV是以1mVrms為參考,輸出電壓(Vout)以mVrms為單位進行測量(EQN1)。由於EQN1得到的是電壓比值,以1mVpp為參考值時它還可以用mVpp為單位測量;或者用其他的電壓單位來表示,只要它們採用的單位相同。
從EQN1可以看出dBmV和阻抗無關。
標準定義中,dBµV是以1μVrms為參考,輸出電壓(Vout)以µVrms為單位進行測量(EQN2)。由於EQN2得到的是電壓比值,以1µVpp為參考時它還可以用µVpp為單位測量;或者用其他的電壓單位來表示,只要它們採用的單位相同。
從EQN2可以看出dBµV和阻抗無關。
dBm和 dBmV之間的轉換
EQN3給出了dBm的定義。
Pout的測量單位是mW,dBm以1mW為參考。EQN3與負載阻抗有關,如EQN4所示。大多數射頻設備具有50 負載和輸入阻抗。而EQN3對於任何負載阻抗而言均正確,包括75 負載。
功率取決於負載阻抗。EQN4建立了功率與輸出電壓和負載阻抗之間的關係。
整理各項可得:
求解EQN3,得出Pout,
求解EQN1,得到Vout,
將EQN3.1和EQN1.1代入EQN4.1,
用dBm表示dBmV,
當R = 50 時,
EQN5.2適用於阻抗為50 的測量裝置。
當R = 75 時,求解EQN5.1得:
EQN5.3適用於阻抗為75 的測量設備。
採用同樣的方法可以得到dBµV到dBmV之間的關係如EQN6, EQN6.1,


1、dBm
dBm是一個表示功率絕對值的值,計算公式為:10logP(功率值/1mw)。
[例1] 如果發射功率P為1mw,折算為dBm後為0dBm。
[例2] 對於40W的功率,按dBm單位進行折算後的值應為:
10log(40W/1mw)=10log(40000)=10log4+10log10+10log1000=46dBm。
2、dBi 和dBd
dBi和dBd是表示增益的值(功率增益),兩者都是一個相對值, 但參考基準不一樣。dBi的參考基準為全方向性天線,dBd的參考基準為偶極子,所以兩者略有不同。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。
[例3] 對於一面增益為16dBd的天線,其增益折算成單位為dBi時,則為18.15dBi(一般忽略小數位,為18dBi)。
[例4] 0dBd=2.15dBi。
[例5] GSM900天線增益可以為13dBd(15dBi),GSM1800天線增益可以為15dBd(17dBi)。
3、dB
dB是一個表現相對值的值,當考慮甲的功率相比於乙功率大或小多少個dB時,按下面計算公式:10log(甲功率/乙功率)
[例6] 甲功率比乙功率大一倍,那麼10log(甲功率/乙功率)=10log2=3dB。也就是說,甲的功率比乙的功率大3 dB。
[例7] 7/8 英寸GSM900傳輸線的100米傳輸損耗約為3.9dB。
[例8] 如果甲的功率為46dBm,乙的功率為40dBm,則可以說,甲比乙大6 dB。
[例9] 如果甲天線為12dBd,乙天線為14dBd,可以說甲比乙小2 dB。
4、dBc
有時也會看到dBc,它也是一個表示功率相對值的單位,與dB的計算方法完全一樣。一般來說,dBc 是相對于載波(Carrier)功率而言,在許多情況下,用來度量與載波功率的相對值,如用來度量干擾(同頻干擾、互調干擾、交調干擾、帶外干擾等)以及耦合、雜散等的相對量值。 在採用dBc的地方,原則上也可以使用dB替代。

經驗演算法:
有個簡易公式:0dbm=0.001w 左邊加10=右邊乘10
所以0+10dBm=0.001*10W 即10dBm=0.01W
故得20dBm=0.1W, 30dBm=1W 40dBm=10W
還有左邊加3=右邊乘2,如40+3dBm=10*2W,即43dBm=20W,這些是經驗公式,蠻好用的。
所以-50dBm=0dBm-10-10-10-10-10=1mw/10/10/10/10/10=0.00001mw。

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