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    • dB的定義
    • dB的衍生
    • dBm
    • dB運(yùn)算的注意事項(xiàng)
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什么是dB?dBc、dBm、dBi、dBd有什么區(qū)別?

02/17 14:10
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通信、射頻和電子工程領(lǐng)域,dB(分貝)及其衍生單位(如dBm、dBc、dBi)是用于描述功率、增益和相對關(guān)系的常用單位。對于一個射頻工程師來說,dB運(yùn)算應(yīng)該是和1+1=2一樣,隨口就來的,所以dB運(yùn)算,也是很多射頻大廠招聘筆試的一道基本題。

dB的定義

分貝(dB)是一個對數(shù)單位,用于表示兩個量的比值(如功率、電壓等),所以dB本身,就是一個相對值,是描述兩個量相對大小的值。

但是dB的定義,對于功率和電壓,運(yùn)用的公式有所不同。

功率比:

電壓比:

因?yàn)閐B是相對值,是一個比值,所以是沒有量綱的,(只有相同單位的東西才可以比,一斤紅薯和一公里路程是沒辦法求比值的,相同單位的東西,比過之后,單位就抵消了,所以比值是一個沒有量綱的東西。)

dB在射頻設(shè)計中常用來描述增益,衰減,損耗。比如放大器的增益是20dB,濾波器的插入損耗是1dB,回波損耗是20dB,帶外抑制(衰減)是30dB等。

注意,增益20dB,相當(dāng)于放大了10^2 倍,也就是100倍,那么30dB就是1000倍了。

射頻設(shè)計中還有一個需要記住的dB值,3dB大約是2倍,6dB就是4倍,9dB就是8倍....

dB的衍生

以dB衍生出來很多相關(guān)的單位,整理表格如下,這些單位廣泛應(yīng)用于通信、音頻、聲學(xué)、天線設(shè)計等領(lǐng)域,用于表示功率、電壓、電流、增益等物理量的對數(shù)值。

但是,在射頻設(shè)計中,我們比較常用的就是dBm,dBc,dBi/dBd 這些了。

dBm

分貝毫瓦表示功率相對于1毫瓦(mW)的對數(shù)值,常用來表示信號的功率大小。

公式如下:

所以0dBm就是1毫瓦,10dBm就是10毫瓦,30dBm才是1瓦,40dBm是10瓦,43dBm是20瓦。

同樣可表示功率大小的還有dBW(分貝瓦),只是很少用到。

dBc

c這里是Carrier 的首字母,在射頻中表示載波的意思,所以dBc也就是相對于載波的比值的對數(shù)值。

dBi

這里的i是Isotropic Antenna的首字母,所以dBi就是天線相對于各向同性天線的增益的對數(shù)值。

G就是天線的增益,各向同性天線的增益為1。

天線增益中還有一個常用的單位是dBd。

d是dipole偶極子的首字母,所以dBd是天線增益相對于偶極子的對數(shù)值。

這里也告訴我們,天線的增益其實(shí)是相對的,天線作為無源器件并不產(chǎn)生功率,只是能夠把電磁波聚集到某一個特定的方向上,這樣相對于各向同性天線,或者偶極子天線來說,在特定方向上,天線發(fā)射的電磁波就大了。

dB運(yùn)算的注意事項(xiàng)

射頻計算中為什么要用dB呢?答案就是為了簡化計算。

比如兩個放大器的級聯(lián),一級放大器增益是10倍,第二級放大器增益是100倍,那么總增益是多少?

用dB表示就是

乘法就轉(zhuǎn)換為了加法。

但是這里的加減法不能隨意。

比如兩個20dBm的信號相疊加,總功率是23dBm,而不是40dBm。也就是dBm不能隨便相加減的,嚴(yán)格意義上的計算要轉(zhuǎn)換成絕對功率,然后在加減。

但是dBm和dB就可以,

比如輸入信號是20dBm,經(jīng)過一個增益為20dB的放大器,輸出信號就是40dBm。

但是如果dBm和dBc怎么換算,這個就不行了。

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