射频电平单位dBW、dBm、dBmV、dBμV的关系
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射频电平单位dBW、dBm、dBmV、dBμV的关系
当需要表示系统中的一个功率(或电压)时,可利用电平来表示。
系统中某一点的电平是指该点的功率(或电压)对某一基准功率(或电压)的分贝比
显然,基准功率(即P=P0)的电平为零。
对同一个功率,选用不同基准功率P0(或电压U0)所得电平数值不同,后面要加上不同的单位。
若以1W为基准功率,功率为P时,对应的电平为10 lg(P/1W),单位记为dBW(分贝瓦)。
例如功率为1W时,电平为0dBW;功率为100W时,电平为20dBW;功率为100dBW时,对应的电平为
已知系统中某点的电压,也可用dBW来表示该点的电平。
例如某输入端的电压为100mV,则其输入功率
对应的电平为
若以1mW为基准功率时,则功率为P时对应的电平为10lg(P/1mW),单位记为dBmW(分贝毫瓦)。
例如功率为1W时,电平为30dBm;功率为1mW时,电平为
0dBm;功率为1uW时,电平为-30dBm;电压为1mV时,对应的功率
对应的电平为
若以1mV作为基准电压,则电压为U时对应的电平为20lg(U/1mV),单位记为dBmV(分贝毫伏)。
例如电压为1V时,对应的电平为60dBmV;电压为1uV时,对应的电平为-60 dBmV ;功率为1mW时,电压
对应的电平为
若以1uV为基准电压,则电压为U时对应的电平为20lg(U/1uV),单位记为dBuV(分贝微伏)。
例如电压为1mV时,电平为60dBuV ;电压为100mV 时,电平为100dBuV ;功率为1mW时,电压
对应的电平为
电平的四个单位dBW、dBm、dBmV、dBμV之间有一定的换算关系,表所示左边的原单位变换为上边的新单位时需要增加的数值。
利用表可以方便地把电平由一种单位化为另一种单位。
例如要把115dBuV化为其它单位表示,可利用表中最后一行:化为dBW时用第一列数-138.75,即用原来的数加-138.75得-23.75,说明115dBμV相当于-23.75dBW;类似地,115dBuV相当于115-108.75=6.25dBm;相当于115-60=55dBmV。
若把dBmV 化为其它单位,则应用第三行;若把dBm化为其它单位,则应用第二行;若把dBW化为其它单位,则应用第一行等等。
首先,DB 是一个纯计数单位:dB = 10logX。
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 dB
X = 0.000000000000001 = 10logX = -150 dB
dBm 定义的是miliwatt。
0 dBm = 10log1 mw;
dBw 定义 watt。
0 dBw = 10log1 W = 10log1000 mw = 30 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,dBw计算中,要注意基本概念。
比如前面说的0dBw = 10log1W = 10log1000mw = 30d
Bm;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。
电压电平的单位dBm、dBu、dBv
电压电平(voltage level)的定义是:某一电压V与一基准电压Vr相比求常用对数乘以20以dB表示的值为电压V的电压电平。
即
由于Vr取值的不同,常用的电压电平单位有下列三种:
A、dBm 由于1mW电功率在600Ω阻抗上的电压可算得为0.775V,所以Vr=0.775V所求得的电压电平,单位也可写为dBm。
由于当设RΩ阻抗上的电功率为P,并设Rr=600Ω时,
如R=Rr=600Ω,则
所以这时以dBm表示的电压电平与相应的电功率电压数值相等。
如R≠Rr=600Ω,则
即以dBm表示的电压电平应为以Vr=0.775V求得的电压电平加上修正项10lgR r/R才与相应的电功率电平dBm值相等。
B、dBu 如果只考虑电压电平本身,不考虑是否与相应的电功率电平之间的关系,那么求电压电平时,就可以不管阻抗是否为600Ω,即不管上述的修正项。
这样,当以Vr=0.775V为基准电压时所求得的电压电平单位为dBu。
C、dBv 以Vr=1V为基准电压时所求得的电压电平值,单位为dBv。
目前 dBu 通用于广播方面,如调音台的调音设备及电气测试设备及仪表等。
dBv比较通用于声学及其它测试仪器。