dB应该是无线通信中最基本、最习以为常的一个概念了。
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”……有时候,这些长得很像的dBx们可能被弄混,甚至造成计算失误。
它们究竟有什么区别呢?这事不得不先从dB说起。
而说到dB,最常见的就是3dB啦!3dB在功率图或误码率图中经常出现。
其实,没什么神秘的,下降3dB就是指功率下降一半,3 dB点指的就是半功率点。
+3dB表示增大为两倍,-3dB表示下降为1/2。
这是怎么来的呢?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: 关于对数的基本概念及运算性质,大家可以自行回顾下高一数学……现在出道题来检验下你的理解程度:【问】功率增大为10倍,用?dB表示答案:这里请大家记住一个口诀。
记住了这个口诀,你基本就可以横着走路了。
+3dB,表示功率增加为2倍;+10dB,表示功率增加为10倍。
-3dB,表示功率减小为1/2;-10dB,表示功率减小为1/10。
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,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来说说吧!dBm、dBw就是把dB公式中的参考功率P0分别换成1 mW、1 W: 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:这里,我们要记住:1 W = 30 dBm。
简化口诀是“30是基准,等于1 W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。
赶紧出道题来检验下。
【问】44 dBm=?W答案:你算对了吗?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。
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。
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)。
多的这个2倍是怎么来的呢?这个2