dBm和dB(纯计数单位)

article/2024/12/26 22:00:56

分贝毫瓦(dBm)

分贝毫瓦(dBm,全写为“decibel relative to one milliwatt”)为一个指代功率的绝对值,而不同于dB只是一个相对值。

任意功率P(mW)与xdBm换算的公式如下:

以及

例如,1毫瓦(1 mW)换算成分贝毫瓦为0dBm。1瓦特(1 Watt)换算成分贝毫瓦则为30dBm。

 

分贝(dB)

分贝(decibel)是量度两个相同单位之数量比例的单位,主要用于度量声音强度,常用dB表示, dB 是一个纯计数单位。

常用的空气参考声压为

  

µPa(微帕斯卡)(rms),它通常被认为是人类的最少听觉响应值(大约是3米以外飞行的蚊子声音)。最完善的水平测量,测量1帕斯卡等于94分贝声压级。在其他介质,如水下,1微帕斯卡更为普遍。这些标准被ANSIS1.1-1994.所收录。

 

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首先, DB 是一个纯计数单位:dB= 10lgX。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?)= 10lgX = 150 dB

 

X = 0.000000000000001 = 10lgX = -150 dB

 

dBm 定义的是 miliwatt。 0 dBm = 10lg(1mw/1mw);

dBw 定义 watt。 0 dBw = 10lg(1W/1mw) = 10lg(1000mw/1mw) = 30 dBm。

 

DB在缺省情况下总是定义功率单位,以10lg 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 20lg 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 = 10lg1W = 10lg1000mw = 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:10lg 1mW/1mW = 0dBm;对于40W的功率,则10 lg(40W/1mW)=10lg(40000)=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm=16dBw。

有了这个表格,其他值都可以通过上面的值近似计算出来,例如6=2*3对应3+4.77=7.77dB。 

 


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