dB单位含义及换算
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dB单位含义及换算
以10为底的常用对数ln和以e=2.718为底的自然对数log
1、dBm
即dB毫瓦,是用分贝表示功率的方式,是一个表征功率绝对值的量,也叫功率电平。
它在分贝( decibel )的领域内代表所依据的基准是1 mW(毫瓦)的分贝。
0dBm等于0.775V跨接在600欧负载上的功率值,即1mW(毫瓦)
dBm=10log(P/0.001(W)) P为所测功率值瓦(W)。
如:0dBm=1mW,10dBm=10mW,20dBm=100mW,30dBm=1000mW=1W,40dBm=10W
46dBm=40W,-10dBm=100uW,-20dBm=10uW,-30dBm=1uW,
利用功率关系所确定的电平可以称为功率电平Pm(需要计量的功率值和功率为
一毫瓦的零电平功率比较)。Pm=10log (P/1),P代表需要计量的绝对功率值,单位为毫瓦;零电平功率为一毫瓦。
利用电压关系所确定的电平称为绝对电压电平,简称电压电平Pv
功率电平和电压电平之间可用下面公式来换算:
Pm=Pv+10 log(600/Z)(dBm) , 式中的电压电平Pv=20 log(U/0.775)(dB) U代表需要计量的绝对电压值,单位为伏(V)。零电平电压为0.775伏。
功率电平Pm的计量单位是(dBm),电压电平Pv的计量单位是(dB)
当阻抗Z=600Ω时,10Log(600/Z)=0 ,此时Pm=Pv ,即功率电平与电
压电平数值上相等。当Z≠600Ω时,即使是同一功率,用功率电平表来测,读数
是Pm ,用电压电平表来测却是Pv,两者读数是不相等的。
功率 1mW 1mW 1mW 1mW
阻抗Z 600Ω 300Ω 75Ω 50Ω
电压U 0.775V 0.548V 0.274V 0.224V
功率电平读数Pm 0dBm 0dBm 0dBm 0dBm
电压电平读数Pv 0dB -3dB -6dB -10.79dB
在有线通信系统和设备常常采用600欧的输入/输出端口,无线通信系统和设备
的平衡输入/输出端口常常采用300欧的阻抗,电视、图像、视频系统的输入
/输出端口常常采用75欧的阻抗,无线通信系统和设备的射频不平衡输入/输
出端口往往采用50欧的标准阻抗。
我们国内现在使用的测量仪器中,有以一毫功率为0电平刻度的功率电平表,
也有以电压0.775V为0电平刻度的电压电平表,我们在使用这些测量仪器时,
要留心这一点。
对于同样是以0.775V为0dB来刻度的电压电平表,在测量时(比如,测量天
线的灵敏度、天线的增益、接收机的灵敏度)还要注意仪器的测量端子与
被测设备、电路端口的阻抗匹配,否则会产生反射损耗,引起测量误差。
这些测量仪器的面板上或档位上常常标有600Ω、300Ω、150Ω、75Ω、
50Ω的不同阻抗,这是提供在阻抗匹配的条件下作终端测量时用的,其仪表
面板的读数都是电压电平。
2、dBuV
即dB微伏,是用分贝表示电压的方式,也叫电压电平。
它在分贝( decibel )的领域内代表所依据的基准是1 uV(微伏)的分贝。
dBuV=20log(U/1(uV))U代表需要计量的绝对电压值,单位为伏(V)。
0 dBuV=1 uV,120 dBuV=1 V
dBuV与dBm
dBuV=90+dBm+10log(R),R为电阻值。
对于75欧系统,dBm=dBuV-108.75(log75=1.875)-60dBV=0dBmV=60dBuV
对于50欧系统,dBm=dBuV-106.99(log50=1.699)
dBuVemf与dBuV
emf:electromotive force(电动势)
对于一个信号源来讲,dBuVemf是指开路时的端口电压,dBuV是接匹配负载时的端口电压。
3、dBW
它在分贝的领域内,所依据的基准是明确的在1W的分贝。
dBW=10log(P/1(W)) P为所测功率值W。
dBW = dBm–30
对于声频方面,如麦克风电平位准及线性电平位准(Line Level)而言,运用dBm 来求取数值刚好,如果用dBW 来导入就不太恰当,它是太大了。
4、dBu /dBv
dBu= dBv =20log(U/0.775(V))
U代表被测电压值,单位为伏(V)。0.775伏(V)为参考电压。
5、dBV
dBV=20log(U/1(V))
U代表被测电压值,单位为伏(V)。1伏(V)为参考电压。
6、dBi 和dBd
dBi和dBd是表征增益的量(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] 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] 0dBd=2.15dBi。
[例] GSM900天线增益可以为13dBd(15dBi),GSM1800天线增益可以为15dBd(17dBi)。
7、dB
dB是一个表征相对值的量,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:10log(甲功率/乙功率)
[例] 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,则功率大一倍。
[例] 7/8 英寸GSM900馈线的100米传输损耗约为3.9dB。
[例] 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] 如果甲天线为12dBd,乙天线为14dBd,可以说甲比乙小2 dB。
8、dBc
dBc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
9、dBr
dBr是表示以某个指定的分贝数值为基准值,所测量出来的值与基准值的相对差值。[例]某放大器20Hz-20kHz的电压增益为20dB,10Hz-100kHz的电压增益为17 dB。以20Hz-20kHz的电压增益为基准,则其10Hz-100kHz的dBr为-3dB。(17-20=-3)