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dB、dBm、dBw、dBi……到底有啥区别?

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dB是通信中最基本的一个概念。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”……


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这些乱七八糟的dB,究竟有什么区别呢?


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这事不得不先从dB说起。


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说到dB,最常见的应该就是3 dB


3 dB在功率图或误码率图中经常出现。为什么呢?因为下降3 dB,刚好就是指功率下降一半。3 dB点,也被称为半功率点。?



+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?


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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:?



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关于对数的基本概念及运算性质,大家可以自行回顾下高中数学。。。?



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现在出道题来检验下你的理解程度:


】功率增大为10倍,用?dB表示


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这里请大家记住下面这个口诀:



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


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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。But,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。


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dBm、dBw就是把dB公式中的参考功率P0分别换成1 mW、1 W:?



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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 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


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这里,我们要记住:


1 W = 30 dBm


简化口诀是“30是基准,等于1W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。?



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赶紧出道题来检验下。


】44 dBm=?W


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你算对了吗?


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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。


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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。


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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)。?



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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*方上。对数里面的n次方,计算后对应的就是n倍啦。?



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关于功率和电压、电流的转换关系,大家可以自行温*下初中物理。。。


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最后,小编整理了一些主要的dB家庭成员,供大家参考。


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相对值:


符号
全称
参考基准

dB

decibel

-

dBc

decibel carrier

载波功率

dBd

decibe dipole

偶极子功率密度

dBi

decibel isotropic

全向天线功率密度

dBFS

decibel full scale

满刻度的量值

dBrn

decibel reference noise

?基准噪声


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绝对值:


符号
全称
参考基准

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


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最最后,我们再来出两道题检验下大家的成果。


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1.?30 dBm的功率是()


A.?1 W


B.?10 W


C.?1 mW


D.?10 mW


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「A」?



这个是送分题啊~记住口诀:30是基准,等于1 W整。



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 dBm


B.?43 dBm


C.?23 dBm


D.?40 dBm


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「B」?



记住口诀“减3除2”,两个天线是46 dBm,单天线就是功率减少一半,就是减3 dB哦:46 dBm -3 dB=43 dBm。


或者,你也可以先计算出46 dBm对应40W,那么单天线功率是20W,即10lg(20W/1mW)=43 dBm。



好了,以上就是今天文章的全部内容。告诉小编,你彻底晕了没?




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