无线电电压功率指数换算

无线电常用功率换算

一、基本概念

1、dB 是一个纯计数单位，表征相对值的值：dB = 10lgX。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1] 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3dB。[例2] 如果甲的功率为46dBm，乙的功率为40dBm，则可以说，甲比乙大6 dB。

2、dBi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)。

3、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。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+10）dBm=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+3）dBm=10*2W，即43dBm=20W，这些是经验公式，蛮好用的。

4、dBm 定义的是毫瓦（miliwatt），dBw 定义瓦特（watt）。都是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：10lgP（功率值）。[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+10lg10+10lg1000=46dBm。dBw或dBm计算中，要注意基本概念。用一个dBw 减另外一个dBw时，得到的结果是dB。如：30dBw - 0dBw =30dB。当然某些情况下可以用信号强度（Amplitude）来描述电平和功率，这时候就用 20logX为计。不管是控制领域还是信号处理领域都是这样。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）。

二、dBW﹑dBmW﹑dBmV﹑dBμV这四个电平单位的联系

如果基准功率P1为1W，当功率为W时，对应的功率电平为10lg（P／1），单位记为dBW(分贝瓦)；如果基准功率P1为1mW，当功率为mW时,对应的功率电平为10lg（P／1mW），单位记为dBm (分贝毫瓦)，如果采用1mV作为其基准电压，那么当电压为mV时，对应的电平为20lg(U/1mV),单位记为dBmV(分贝毫伏)；若用1μV作为基准电压,当电压为μV时,对应的电平为20lg(U/1μV),单位记为dBμV(分贝微伏),即是我们常接触的分贝。

当在某一点的功率是1W时,电平是多少呢?利用如下公式可得到：U*U＝P*R=1*75=75

U＝8.66(V)=8660(mV)＝8660000（μV）

当想得到电平单位dBW时:

10lgP2/P1＝10lg1/1=0（dBW）

当想得到电平单位dBmW时:

10lgP2/P1=10lg1000(mW)/1=30dBmW

当想得到电平单位是dBmV时：

20lg =20lg =20lg8660=78.75dBmV

当想得到电平单位是dBμV时：

20lg =20lg =20lg8660000＝138.75(dBμV)

所以即0dBW=30dBm=78.75dBmV=138.75dBμV

三、换算举例（dBm和dBmV）

EQN3给出了dBm的定义。

Pout的测量单位是mW，dBm以1mW为参考。EQN3与负载阻抗有关，如EQN4所示。大多数射频设备具有50Ω负载和输入阻抗。而EQN3对于任何负载阻抗而言均正确，包括75Ω负载。

功率取决于负载阻抗。EQN4建立了功率与输出电压和负载阻抗之间的关系。

整理各项可得：

求解EQN3，得出Pout，

求解EQN1，得到V out，

将EQN3.1和EQN1.1代入EQN4.1，

用dBm表示dBmV，

当R = 50Ω时，

EQN5.2适用于阻抗为50Ω的测量装置。

当R = 75Ω时，求解EQN5.1得：

EQN5.3适用于阻抗为75Ω的测量设备。

采用同样的方法可以得到dBµV到dBmV之间的关系如下，

四、常用单位换算表

电平的四个单位dBW、dBm、dBmV、dBμV之间有一定的换算关系，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。

换算关系表(75Ω)

换算关系表(50Ω)