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如何定義和區分dB,dBm和dBi?

Date:2021/4/28 17:36:30 Hits:



“天線增益理論中的dB,dBi,dBM和dBW是什麼?之間的區別是什麼? dB,dBi,dBM和dBW? 以下內容是基本理論 關於天線,它可能會幫助您她是您對RF技術的認可。 ----- FMUSER"


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內容(點擊查看!)

常用的 分貝單位 電氣工程

之間有什麼區別 dB和dBM?

之間有什麼區別 dB和dBi?


普遍使用 分貝單位 (點擊訪問)


增益-天線增益
分貝-分貝 
分貝 -分貝毫瓦
dBi的 -分貝各向同性
分貝 -分貝l瓦


1.什麼是收益?
當從設備輸出的功率大於進入設備的功率時,則稱其具有功率增益。 當您向家庭或企業添加信號增強器時,設備會利用現有信號並放大或增強功率,從而使互聯網信號或連接更強大。 測量增益使您可以根據需要選擇理想的設備。 增益量以分貝為單位。

2。 什麼是 D b (分貝)
1)分貝的定義

 分貝或dB是用於以比例或增益表示聲波和電子信號的電平的對數和無量綱單位,簡單地說,dB是用於測量聲強和聲壓級的單位,它是分貝的符號和縮寫。 dB也是天線的前向增益,以分貝(dB)為單位。dBi值反映了天線的方向/波束寬度特性,即與全向相反的方向:通常,增益(dBi)越高,波束寬度越窄-天線指向性更高。 dB表示分貝,它是聲音的度量單位,儘管它也是兩個級別之間功率的相對度量。 因此,dB不是絕對的度量,而是比率。

我們都知道,聲音是通過對象的振動而產生的波中傳播的能量。 它們從兩個方面進行測量:幅度和頻率

● 就幅度而言

以dB(分貝)為單位報告的幅度用於測量和指示其力度或壓力。 簡而言之,如果幅度更大,聲音可能會盡可能響亮。 為此,聲音被稱為0.0002微巴的壓力,這等於聽力閾值的標準。

● 就頻率而言
以Hz(赫茲)為單位報告的頻率用於測量和指示每秒聲音振動的具體數量。

根據其特性,分貝或dB廣泛用於科學測量應用中,例如電氣工程測量(電子學,定義放大器增益,部件損耗,例如衰減器,饋線,混頻器等),聲音工程測量(聲學,噪聲係數,信噪比等),控制理論(波德圖等),信號和通信等。

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另請閱讀: 更好地了解RF:AM,FM和無線電波的優缺點


2)何時以及如何發現分貝?
術語bel起源於美國Bell系統中20世紀初期(1928年)電話通信中的傳輸損耗和功率的測量,它實際上來自對數測量單位,稱為“ Bel”,由貝爾電話實驗室並以其創始人亞歷山大·格雷厄姆·貝爾(Alexander Graham Bell)命名。

與很少使用的“貝耳”相比,分貝是建議的工作單位,因為兩種聲音之間響度的一分貝差異是人耳可檢測到的最小差異,而分貝僅為貝耳的十分之一,這是用於科學和工程中的各種測量(如上所述)。


3)dB是兩個不同功率電平的相對量度

相對於電壓電平也有dB,但我不會贅述,因為我們在這裡的討論中最關心的是POWER電平。 3dB是兩倍(或一半),6dB是四倍,10dB是十倍,依此類推。 計算以dB為單位的增益或損耗的公式為:10log P1 / P2。 它用於說明一個設備(P1)與另一個設備(P2)的關聯關係的得失。 因此,我可以說放大器的增益為30 dB,或者總饋線損耗為6dB。 我不能說,我的放大器輸出30 dB,或者我有24dB天線,因為您必須聲明所引用的內容,即下標出現的位置。dB本身不是絕對數字,而是一個絕對值。比率。


● 對於放大器

通用參考單位是dBm,0dBm等於1毫瓦。 因此,輸出為30dBm的放大器輸出1瓦。 它具有多少增益是完全不同的事情,您可以擁有兩個不同的放大器,每個放大器的輸出為30dBm(1Watt),具有不同的增益,並且需要不同級別的驅動功率來實現其輸出。 您還可以擁有兩個具有相同增益的不同放大器,它們具有不同的輸出功率。 


還有dBW(參考1 WATT),但是您通常只在處理Big Stuff時使用它們,因為30dBW是1000w,遠遠超出了我們在這里處理的範圍!


● 對於天線

通用參考單位是dBi,它表示天線的增益,以 ISOTROPIC來源。 各向同性輻射源是理想的全向輻射器,是真正的點輻射源,自然界中不存在。 從理論上講,它始終是相同的,對於比較天線很有用。 它比下一個常見的天線增益單位dBd還大2.41 dB,使您的天線在廣告中聽起來更好。 dBd是天線參考的增益量。 DIPOLE天線。 一個簡單的偶極天線的增益為2.41dBi,增益為0dBd,因為我們正在對其進行比較。 如果我說我有一個24dB的天線,則沒有任何意義,因為我沒有告訴您我所引用的內容。 


可能是26.41dBi天線(24dBd),也可能是21.59dBi(也為24dBd!)天線,具體取決於我的原始參考文獻是什麼。 差異為4.81dB,相當大。 大多數天線製造商都沒有玩這個遊戲,但是在不同領域,參考文獻會有所不同。 


商業天線往往被評為dBi的,因為人們購買他們的理解,以及業餘無線電的天線往往是CAD,如火腿都非常熟悉偶極子。 

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另請閱讀: 簡單且經濟實惠的DIY-如何製作FM發射器?


3.什麼是分貝·毫瓦(dBm或dBmW)?

dBm或dBmW(分貝-毫瓦)是一個電平單位,用於指示功率電平相對於一毫瓦(mW)以分貝(dB)表示。 dBm是絕對單位,因為它以瓦特為單位,dBm也是無量綱單位,就像dB一樣,但是由於它與固定參考值比較,因此dBm額定值是絕對單位。 它可用於無線電,微波和光纖通信網絡中,作為一種絕對功率的便捷度量,因為它具有以短形式表示非常大和非常小的值的能力,而dBW則表示為一瓦(1000 mW) )。 dBm相對於RF(射頻)的50歐姆阻抗,而在無線通信中,dBm相對於600歐姆的阻抗。 dBm是每毫瓦分貝的功率表達。 在測量放大器發射的功率時,我們使用dBm。 我們以毫瓦為單位測量功率,通常縮寫為mW。 

(1毫瓦時的分貝)使用0毫瓦作為參考點(1 dBm)進行的功率測量。 例如,100毫瓦(10微瓦)的信號損失50,000 dBm。 發射XNUMX瓦功率的無線電台在被無線電接收器接收時可能會衰減到僅幾毫瓦。

提示:如何將dBm轉換為瓦數?

  +40 dBm = 10瓦10.0
  +30 dBm = 1瓦1.0
  +20 dBm = 100毫瓦.1
  +10 dBm = 10毫瓦.01
    0 dBm = 1毫瓦.001
  -10 dBm = 100微瓦.0001
  -20 dBm = 10微瓦.00001
  -30 dBm = 1微瓦.000001
  -40 dBm = 100納瓦.0000001


另請閱讀: 什麼是印刷電路板(PCB)| 所有您需要知道的w


4.什麼是分貝各向同性(dBi的)? 
各向同性天線是一種理論上的天線,可以在所有方向上均勻地輻射功率。 分貝各向同性(dBi)是在計算天線的增益並將其與各向同性天線方向圖(不是真實天線而是假設天線模型)進行比較時的增益單位。 您也可以將dBi作為比率,天線製造商使用它來衡量天線性能是否良好。 各向同性天線與其自身相比沒有增益/損耗,這意味著其額定功率為0 dB。


對於低功率系統,例如移動通信中使用的系統,dBm(分貝-毫瓦)標度是一個方便的參考功率電平,其中功率參考為1 mW:

P(dBm)= 10log(P(mW)/ 1mW)


因此,如果天線在特定方向上的增益為5 dBi,則意味著與各向同性天線(在該方向上的增益為0 dB)相比,該天線的增益為5 dB。

您甚至可以將dBi視為比較天線與各向同性輻射器(理論上以球形方向均勻地輻射能量的天線)的增益的量度。

就您自己而言,了解信號增強器隨附的天線的dBi值很重要。

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5.什麼是分貝瓦 (分貝)

分貝瓦(dBW)代表相對於1瓦的分貝,它是測量信號強度的單位,相對於10瓦以分貝為單位。 功率dBW等於以瓦為單位的以10為底的對數的XNUMX倍。 它非常有用,因為它可以在短範圍的數字中表示較大範圍的值。

對於諸如衛星通信中使用的大功率系統,通常使用dBW(分貝瓦)標度,其中功率參考為1 W:

P(dBW)= 10log(P(W)/ 1W)


另請閱讀: 什麼是VSWR?如何測量VSWR?


什麼是Dif之間的參照 dB和dBM?


●分貝(dB)和相對於毫瓦(dBm)的dB代表兩個不同但相關的概念。


dB是表達兩個值之比的簡便方法。 dB作為信號強度的單位,表示兩個功率電平之間的比率。 確切地說, dB =對數(P1 / P2).

使用分貝可以讓我們用一個簡單的兩位或三位數字而不是一個比較繁瑣的九位或十位數字來對比功率水平差異很大(無線電鏈路設計中的常見困境)。

例如,與其將兩個功率電平的差異表徵為1,000,000,000到1,不如使用10 * log(1,000,000,000 / 1)或90 dB的分貝表示。 對於很小的數字也是如此: 0.000000001與1的比率可表徵為-90 dB。 這使得跟踪信號電平變得更加簡單。

單位dBm 表示以 分貝 並參考1毫瓦(mW)。 要將絕對功率“ P”(以瓦為單位)轉換為dBm,請使用公式dBm = 10 * log(P / 1 mW)。 該方程看起來幾乎與dB相同。 但是,現在功率水平“ P”已被參考為1 mW。 事實證明,在實際的無線電世界中,1 mW是測量功率的方便參考點。

使用dB時 表達式評估 兩個功效值之間的比率。 在表示功率的絕對值時,請使用dBm。


大約在FM的產品很多的描述,我們繼續使用術語“分貝”,“dBm的”,和“dBi的”交替,當他們真正的意思是非常不同的事情看到的人。 所以,這裡的有關條款的正確用法的一些背景。 

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另請閱讀: AM和FM有什麼區別?


之間有什麼區別 dB和dBi?


● 想像一下,一個天線在各個方向均等地輻射能量,就像我們的太陽一樣。 用科學術語來說,這被稱為“各向同性輻射體”,因為它不偏愛任何方向的輻射……換句話說,它不具有“方向性”。 


●這種各向同性天線據說沒有增益。 “無增益”可以用x1(乘以1)之類的線性術語表示。 這只是意味著所有方向都具有相同的能量輻射,並且都等於平均能量輻射。天線工程師喜歡對數項,我們說這種無增益情況是0 dBi(讀作“零蜜蜂眼”)。 想像一下我們太陽旁一塊巨大的恆星大小的鏡子。 想像一下它將如何改變這種能量分佈並賦予太陽指向性。  如此假想的鏡子,我們太陽系的一半將是黑暗的(鏡子後面)。 


● 另一半的亮度將是其兩倍(看到直接的陽光加上它的反射)。 鏡子或鏡片具有通過在不利的方向上偷竊和重定向能量的方式,在某些優選方向上增強能量的外觀。 天線做同樣的事情。 


●鏡子不會產生光線,它們只會使光線轉向,定向或集中在某個方向。 天線不會產生無線電能,它們只會將其轉移,定向或集中在某個方向上。 這就是定向功能,稱為增益。 請記住,不會產生任何新能量,它只會被重定向或具有方向性(方向性)。 在優選方向上的增強量被量化為增益。 因此,鏡子可以重定向來自太陽(或一支蠟燭)的能量的一半,並使它看起來兩倍於亮度(即兩支蠟燭)。 據說 擁有每次獲得2倍(兩倍)或兩倍的收益。


-10分貝
十分之一,1/10或“ 10%of”(虧損,未獲利)
-6分貝
四分之一,1/4或“ 25%”(虧損,未獲利)
-3分貝
一半,1/2或“ 50%of”(虧損,未獲利)
0 DBI
無收益,“相同”,100%(無收益,無損失)
+1分貝
高12%,乘以1.12或112%
+2分貝
高58%,乘以1.58或158%
+3分貝
高100%,乘以2,則是“兩倍”或200%
+6分貝
高300%,乘以4
+9分貝
乘以8(%比例不適用於大倍數)
+10分貝
乘以10(%比例不適用於大倍數)
+13分貝
乘以20(%比例不適用於大倍數)
+20分貝
乘以100(%比例不適用於大倍數)

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