db和dbm有什么区别?谁知道啊
电平与功率
单位转换探讨
1 基础知识
1.1 用于构成十进制倍数和分数单位的词头(词冠)
词头中文名 词头英文名 符号 所表示的因数 词头中文名 词头英文名 符号 所表示的因数
分 deci d 10-1 皮 pico p 10-12
厘 centi c 10-2 千 kilo K 103
毫 milli m 10-3 兆 mega M 106
微 micro μ 10-6 吉 giga G 109
纳 nano n 10-9 太 tera T 1012
为不失一般性,下面的一些公式中将以希腊字母Θ代表无词头和十进制分数单位的词头(m、μ、n、p)。但一定要注意Θ本身并不是一种词头,仅是本文为避免列出大量雷同的公式而约定的一个符号而已。所以,当您看到Θ时,一定要想到它就是m、μ、n、p或者是没词头;在您需要含无词头单位参数的公式时,就请把Θ去掉;而在您需要含某种词头单位参数的公式时,就就请把Θ换成所需的词头。
1.2 分贝
在电子学中,分贝是表示传输增益或传输损耗以及相对功率比等的标准单位,其代号为dB(英文decibel的缩写)。其形式上表示倍数,实质上既能表示经作常用对数压缩处理后的倍数(以分贝表示的传输增益和传输损耗等,特点是本质无量纲),又能表示约定基准值的参数值(电压电平、功率电平,以分贝表示的电场强度、功率通量密度,杂散辐射功率和邻道功率相对于载波功率的电平等,特点是本质有量纲)。采用的根本原因在于对数运算能够压缩数据长度和简化运算(将乘、除、指数运算分别转化为加、减、乘运算),特别适合表达指数变化规律。我们这里约定,以符号lg表示以10为底的对数。经作对数变换后的本质有量纲单位常称作电平单位(与其基准值相等的参数值称零电平。电平的单位还有贝尔和奈培两种,但由于文献[1]规定“统一使用分贝为电信传输单位”,这里不采用。以下所称电平均以分贝为词头),而原来的单位可称作线性单位。
分贝与线性值的比较见下表:
分贝值(dB) 电压、电流比线性值 功率比线性值 分贝值(dB) 电压、电流比线性值 功率比线性值 分贝值(dB) 电压、电流比线性值 功率比线性值
0.0 1.000 1.000 1 1.122 1.259 11 3.548 12.59
0.1 1.012 1.023 2 1.259 1.585 12 3.981 15.85
0.2 1.023 1.047 3 1.413 1.995 13 4.467 19.95
0.3 1.035 1.072 4 1.585 2.512 14 5.012 25.12
0.4 1.047 1.096 5 1.778 3.162 15 5.623 31.62
0.5 1.059 1.122 6 1.995 3.981 16 6.310 39.81
0.6 1.072 1.148 7 2.239 5.012 17 7.079 50.12
0.7 1.084 1.175 8 5.012 6.310 18 7.943 63.10
0.8 1.096 1.202 9 2.818 7.943 19 8.913 79.43
0.9 1.109 1.230 10 3.162 10.00 20 10.00 100.0
分贝的定义分以下三种情况:
1.2.1 对电压和与电压呈线性关系的参数的表达
电压和与电压呈线性关系的参数,这里权且简称为电压型参数,以A表示,以x表示其
单位。以1x为基准值,则A的电平单位为称分贝x,代号为dBx,计算公式为
A(x)
A(dBx)=20lg ———— (1)
1x
A(dBx)
——————
20
A(x)=10 (2)
A可以是电压(电动势、端电压)、电场强度和天线系数,x可以是V、mV、μV,V/m、mV/m、μV/m和m-1 等,对应的电平单位分别为dBV、dBmV、dBμV, dBV/m、dBmV/m、dBμV/m(常记为dBμ)和dBm-1等。
同类电压型电平单位(天线系数除外)词头之间的转换公式为
dBx=dBmx+60=dBμx+120 (3)
dBmx=dBμx+60 (4)
1.2.2 对功率和与功率呈线性关系的参数的表达
功率和与功率呈线性关系的参数,这里权且简称为功率型参数,以B表示,以x表示其单位。以1y为基准值,则B的电平单位称分贝y,代号为dBy,计算公式为
B(y)
B(dBy)=10lg ———— (5)
1y
B(dBy)
——————
10
B(y)=10 (6)
B可以是功率或功率密度,y 可以是 W、mW、μW,W/m2、mW/cm2、μW/cm2 、pW/m2等, 对应的电平单位分别为dBW、dBmW(常记为dBm)、dBμW, dBW/m2、dBmW/cm2、dBμW/cm2、dBpW/m2等。
同类功率型电平单位词头之间的转换公式为
dBy=dBmy+30=dBμy+60 (7)
dBmy=dBμy+30 (8)
1.2.3对功率倍数的表达
以P1表示输入功率、辐射功率、载波功率(对应的电压有效值为U1,电流有效值为I1),P2表示输出功率、接收功率、杂散辐射/邻道功率(对应的电压有效值为U2,电流有效值为I2),仍以y表示P1、P2的单位,则传输增益G或传输损耗L的分贝表达式为:
P2(y) U2(I2)
G(或L)(dB)=10lg ———— =20lg ———— (9)
P1(y) U1(I1)
这里的y可以是W、mW、μW、KW、MW等,P1(U1、I1)与P2(U2、I2)的单位应一致,G和L的单位为dB 。
杂散辐射相对于载波功率的电平P杂散辐射和邻道功率相对于载波功率的电平P邻道功率,其值为负数,单位一般记为dBC(英文carrier有“载波”之意),表达式为:
P2(y)
P杂散辐射(或P邻道功率)(dBC)=10lg ———— (10)
P1(y)
特别地,当U1表示接收机的可用灵敏度,U2分别表示接收机输入比可用灵敏度高3dB的有用信号而使输出信纳比降回到12dB的相邻波道上无用信号电压和落入有用信号工作频率的二信号三阶互调的组合频率的电压(两条频率的电压应相等)时,两电压倍数的分贝值分别表示接收机的邻道选择性P邻道选择和互调抗扰性P互调抗扰,其值为正数,单位一般记为dBr(英文relative有“相对的” 之意),表达式为:
U2(y)
P邻道选择(或P互调抗扰)(dBr)=20lg ———— (11)
U1(y)
另外,天线增益和噪声系数也可归入此类,详见第6节。
2 射频电压
射频电压一般指电台、仪器射频级和天线系统中所研究频率上信号的电压幅度,按检波方式,可分为平均值(AV)电压、均方根值(RMS)电压、峰值(PEAK)电压等,以下简称为电压。习惯上,信号发生器和接收天线输出端的开路电压称为电动势,以ein表示;而当其接上负载(如通信接收机、场强仪、测试接收机、频谱分析仪、综合测试仪的收信端等,下面统称为接收设备,以及假负载)后,其输出端和所接负载输入端的电压称为端电压,以Vin表示。电压的线性单位通常有V、mV、μV,对应的电平单位分别为dBV、dBmV、dBμV。不同词头的电压单位间的换算可利用(3)、(4)两式。为区别电动势与端电压,通常在电动势单位后加(e.m.f.)或(EMF),而在端电压单位后加(c.c.)或不加注明。
当信号发生器或接收天线输出端的阻抗与负载阻抗匹配时,电动势为端电压的2倍,即
ein(ΘV)=2Vin(ΘV) (12)
ein(dBΘV)=Vin(dBΘV)+6.02 (13)
其它参数到接收功率的转换公式有
Pr (dBm)=Vin (dBμV)-F(dB) (14)
上式中F为折算系数,F(dB)=90+10lgR,R为接收设备的输入阻抗。当阻抗为50Ω时,F=106.99dB,当阻抗为75Ω时,F=108.75dB 。
E(dBμV/m)=Vin (dBμV)+K(dBm-1 ) (15)
S(dBW/m2)=Vin(dBV)+K(dBm-1 )-25.76 (16)
式中K为天线系数,详见第7节。
3 射频功率
射频功率一般指电台、仪器射频级和天线系统中所研究频率上信号在一个特定的射频周期内输出到负载上的的功率算术平均值, 以下简称为功率。分为峰包功率、平均功率、载波功率等。习惯上, 以P表示。功率的线性单位通常有W、mW、μW,对应的电平单位分别为dBW、dBmW(常记为dBm)、dBμW。不同词头的功率单位间的换算可利用(7)、(8)两式。发射功率一般用Pt(英文transmit有“发射”之意)表示,接收功率一般用Pr(英文receive有“接收”之意) 表示。
接收功率与其它参数的转换公式为
Vin (dBμV)=Pr (dBm)+F(dB) (17)
E(dBμV/m)=Pr (dBm)+F(dB)+K(dBm-1 ) (18)
S(dBW/m2)=Pr (dBm)+F(dB)+K(dBm-1 )-25.76(19)
4 电场强度
电场强度是长度为1米(m)的天线所感应的电压,简称场强,习惯上以E表示。场强的线性单位通常有V/m、mV/m、μV/m,对应的电平单位分别为dBV/m、dBmV/m、dBμV/m(常记为dBμ)。不同词头的场强单位间的换算可利用(3)、(4)两式。
场强与其它参数间的折算公式有
Vin(dBΘV)=E(dBΘV/m)-K(dBm-1 ) (20)
Pr (dBm)=E(dBμV/m)-F(dB)-K(dBm-1 ) (21)
S(dBW/m2)=E(dBV/m)-25.76 (22)
S(dBμW/cm2)=E(dBμV/m)-125.76 (23)
5 功率通量密度
功率通量密度是电波入射到单位面积上的辐射功率,简称功率密度,通常以S表示。平均功率密度是电波入射到单位面积上的平均辐射功率。功率密度的线性单位通常有 W/m2、mW/cm2、μW/cm2 、pW/m2,对应的电平单位分别为dBW/m2、dBmW/cm2、dBμW/cm2、dBpW/m2等。功率密度单位间的换算,面积单位相同的可利用(7)、(8)两式。面积单位不同的换算公式为
S(Θ W/m2)=100S(Θ W/cm2) (24)
S(dBΘW/m2)=S(dBΘ W/cm2)+40 (25)
功率密度与场强间线性值的折算公式为
S(W/m2)=E2(V/m)/120π (26)
S(μW/cm2)=E2(μV/m)/(120π×1010) (27)
功率通量密度与其它参数的转换公式为
E(dBV/m)=S(dBW/m2)+25.76 (28)
E(dBμV/m)=S(dBμW/cm2)+125.76 (29)
Vin(dBV)=S(dBW/m2)-K(dBm-1 )+25.76 (30)
Pr (dBm)=S(dBW/m2)-F(dB)-K(dBm-1 )+25.76(31)
6 天线功率增益
天线在某方向上的辐射强度(每单位立体角内天线所辐射的功率)与天线从其信号源所得净功率的比值的4π倍称为天线在该方向上的功率增益,简称天线增益。天线增益的最大值称为天线峰值功率增益[2]。通常所说的天线增益便指的是天线峰值功率增益,而对非峰值功率增益常常指明是某方向上的增益。
对通常所说的天线增益,有一个更常见的相对于标准天线的定义:被研究天线在最大辐射方向的辐射强度与和被研究天线具有同等输入功率的标准天线在同一点所产生的最大辐射强度之比[3]。准确地说,这种定义下的天线增益应称为天线的相对增益。当以理想的各向同性辐射器(或称点源辐射器、无方向性天线)为标准天线时,相对增益的定义与前述峰值功率增益的定义是等价的。
发射天线增益一般用Gt 表示,接收天线增益一般用Gr 表示。天线增益的线性单位为倍, 以各向同性辐射器为标准天线的增益称绝对增益或无方向增益,其分贝单位为dB或dBi (英文 isotropic意思是“各向同性的”), 以半波振子天线为标准天线的分贝单位为dBd(英文 dipole 和doublet均有“对称振子”、“偶极”之意),两者的转换公式为
G(相对于各向同性天线的倍数)=1.64G(相对于半波振子天线的倍数 ) (32)
G(dBi)=G(dBd)+2.15 (33)
7 天线系数
天线系数是天线所在点的场强与负载阻抗匹配情况下天线(或包括电缆的天线)输出端电压之比,常用K或Ke 表示(本文用K表示),单位为m-1 ,分贝表示为dBm-1(天线系数的单位中m为长度单位米的符号),即
E(ΘV/m)
K(m-1 )=—————— (34)
Vin(ΘV)
K(dBm-1 )=E(dBΘV/m)-Vin(dBΘV) (35)
文献[3]规定,天线系数包括天线的有效高度、变换器的损耗、电缆的损耗以及电缆与接收机之间的失配损耗等,而文献[4]称天线系数通常不含电缆损耗。 本文以文献[3]为准。天线系数与天线增益的转换公式为
K(dBm-1 )=20lgf(MHZ)-Gr(dB d)+br-31.92 (36)
式中br为电缆损耗,如果天线增益Gr中已包含电缆损耗,则应去掉此项。
另外,如果需要加长已知天线系数的天线的电缆,那么,实际的K值应加上加长电缆的损耗。
8 噪声系数
噪声系数是接收机或有源器件输入信噪功率比与输出信噪功率比之比。线性值用Fn表示,无量纲;分贝值用NF表示,有的文献称分贝表示的噪声系数为噪声指数。
Fn = 1 + Te/T0
其中Te为输入等效噪声温度,T0为规定室温290K 。
NF(dB)=10lgFn
0dBuV=1uV
每增加20dB,电压大10倍,即,20dBuV=10uV,40dBuV=100uV。
即,uV数为N,则dBuV数为20*LOG(N)。
dBuV直接就是由电压定义来的,和dBm不同,dBm是功率定义的。所以,dBuV不涉及阻抗,但dBm与阻抗有关
多谢斑竹~~~~~~~~~~~~
dBi和dBd是功率增益的单位,两者都是相对值,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。一般认为dBi和dBd表示同一个增益,用dBi表示的值比用dBd表示的要大2.15 dBi。例如:对于一增益为16 dBd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。
dB也是功率增益的单位,表示一个相对值。当计算A的功率相比于B大或小多少个dB时,可按公式10 lg A/B计算。例如:A功率比B功率大一倍,那么10 lg A/B = 10 lg 2 = 3dB。也就是说,A的功率比B的功率大3dB;如果A的功率为46dBm,B的功率为40dBm,则可以说,A比B大6dB;如果A天线为12dBd,B天线为14dBd,可以说A比B小2dB。
dBm是一个表示功率绝对值的单位,计算公式为:10lg功率值/1mW。例如:如果发射功率为1mW,按dBm单位进行折算后的值应为:10 lg 1mW/1mW = 0dBm;对于40W的功率,则10 lg(40W/1mW)=46dBm。
dBc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相对于载波(Carrier)功率而言。在许多情况下,用来度量载波功率的相对值,如度量干扰(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。
非常有用的資料!感謝!
大家讲的都非常详细阿
请教,8960显示PVT图时单位实dbc
我在非信令模式下在高功率等级下开发射,综测仪设置在低功率等级下接受
应该手机的功率对应该模版已经超标了,可是USEFUL图形还是正常的。
这是为什么?
这样说吧:
dB是相对单位.是用来计算差值.如6dBm-3dBm=3dB.
dBm是绝对单位.如3dBm,就象说你1米8一样.
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计算中,要注意基本概念。比如前面说的 0dBw = 10log1W = 10log1000mw = 30dBm;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。
dB是功率增益的单位,表示一个相对值。当计算A的功率相比于B大或小多少个dB时,可按公式10 lg A/B计算。例如:A功率比B功率大一倍,那么10 lg A/B = 10 lg 2 = 3dB。也就是说,A的功率比B的功率大3dB;如果A的功率为46dBm,B的功率为40dBm,则可以说,A比B大6dB;如果A天线为12dBd,B天线为14dBd,可以说A比B小2dB。
dBm是一个表示功率绝对值的单位,计算公式为:10lg功率值/1mW。例如:如果发射功率为1mW,按dBm单位进行折算后的值应为:10 lg 1mW/1mW = 0dBm;对于40W的功率,则10 lg(40W/1mW)=46dBm。
􀂕 dB有時用dBr表示,其r 表示其為相對值(relative)
􀂕 功率之增益與衰減均採用分貝表示之。
􀂕 mW 轉換到dBm, PdBm = 10 log PmW
􀂕 dBm 轉換到mW, PmW = log -1 ( PdBm / 10 )
􀂕 dBm
􀂾 dBm 的參考點為千分之一瓦:1 mW = 0 dBm
􀂾 dBm 的m 表示參考點為1mW,所以dBm 成為功率
的絕對值
􀂾 加3 個dB表示兩倍、減3 個dB表示一半
􀂾 加10 個dB表示十倍、減10 個dB表示十分之一
好资料 我想在请问一下~dbpa,dbpa/v,dbv/pa,这些单位?
为什么?为什么我发的都没有人理我?~!
晕,6dBm-3dBm=3dB? 这难道是对的,还加分...无语
6dBm-3dBm=3dB
哪里不对了?在线损补偿的时候不是这样做的么?
32DBM-31DBM=1DB
仪表里面的补偿单位是DB
精辟,受教!
资料是不错
因为看不懂
晕,dBm是功率值,而且是相对的,3dBm是2mW 而6dBm是4mW,就算是减也要换成功率值.再说功率减功率怎么会得到一个比值(dB 是比值不是具体数值),最多是4MW-2MW=2MW然后把2M 换算成dBm.
这样也是可以的,比如信号是30dBm,放大3dB,那现在的信号就是33dBm. 如果你觉得有问题咱们继续探讨:)
yatelandis 的意思是6dBm比3dBm大3个dB,这里不是功率相减.-号是比值的意思,SORRY.
纯粹单位名称的区别吧
3楼5楼的兄弟回答的太全面了!
一个是相对量,一个是绝对量. 信号衰减了多少DB而不是DBM.信号的功率是多少DBM而不是DB
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