100分钟看懂dB、dBm、dBw的区别

喜茶降价,逼不得已?

创投圈大小事,你都能尽在掌握腾讯创业| ID:qqchuangye “能‘围剿’奈雪,‘打压’茶百道吗?”本文来源 “开菠萝财经”(ID:kaiboluocaijing),腾讯创业经授权后转载。作……

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,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?

100分钟看懂dB、dBm、dBw的区别插图

这事不得不先从dB说起。

而说到dB,最常见的就是3 dB啦!

3 dB在功率图或误码率图中经常出现。其实,没什么神秘的,下降3 dB就是指功率下降一半,3 dB点指的就是半功率点。

100分钟看懂dB、dBm、dBw的区别插图1

+3 dB表示增大为两倍,-3 dB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:

100分钟看懂dB、dBm、dBw的区别插图2

dB表示功率P相对于参考功率P的大小关系。如果P是P的2倍,那么:

100分钟看懂dB、dBm、dBw的区别插图3

如果P是P的一半,那么:

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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。。。

对数函数是以幂(真数)为自变量,指数为因变量,底数为常量的函数。对数函数是6类基本初等函数之一。其中对数的定义:

如果a=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=logN,读作以a为底N的对数,其中a叫做对数的底数,N叫做真数。

一般地,函数y=logX(a>0,且a≠1)叫做对数函数,也就是说以幂(真数)为自变量,指数为因变量,底数为常量的函数,叫对数函数。

其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞),即x>0。它实际上就是指数函数的反函数,可表示为x=a。因此指数函数里对于a的规定,同样适用于对数函数。

“log”是拉丁文logarithm(对数)的缩写。

现在出道题来检验下你的理解程度:

】功率增大为10倍,用?dB表示

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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。

100分钟看懂dB、dBm、dBw的区别插图6

+3 dB,表示功率增加为2倍;+10 dB,表示功率增加为10倍。

-3 dB,表示功率减小为1/2;-10 dB,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。

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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。

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我们还是从最常用的dBm、dBw来说。

dBm、dBw就是把dB公式中的参考功率P0分别换成1 mW、1 W:

100分钟看懂dB、dBm、dBw的区别插图9

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。

100分钟看懂dB、dBm、dBw的区别插图10

赶紧出道题来检验下。

主播大骂消费者“像疯狗”,屈臣氏道歉!

1月14日深夜,屈臣氏中国通过官方微博发布声明,就美团点评年货节“1分钱促销面膜”活动一事致歉。事件起源于屈臣氏11日在美团平台推出的面膜优惠活动,根据促销规则,消费者用1分钱的价格就能买到一盒面膜……

】44 dBm=?W

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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。

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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。

100分钟看懂dB、dBm、dBw的区别插图13

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)。

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多的这个2倍是怎么来的呢?

这个2来源于电功率转换公式的平方上。对数里面的n次方,计算后对应的就是n倍啦。

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关于功率和电压、电流的转换关系,大家可以自行温习下初中物理。。。

最后,小编整理了一些主要的dB家庭成员,供大家参考。

相对值:

绝对值:

最最后,我们再来出两道题检验下大家的成果。

1. 30 dBm的功率是()

A. 1 W

B. 10 W

C. 1 mW

D. 10 mW

「A」

这个是送分题啊~记住口诀:30是基准,等于1 W整。

2. 假定小区输出总功率为46 dBm,在2天线时,单天线功率是( )

A. 46 dBm

B. 43 dBm

C. 23 dBm

D. 40 dBm

「B」

记住口诀“减3除2”,两个天线是46 dBm,单天线就是功率减少一半,就是减3 dB哦:46 dBm -3 dB=43 dBm。

或者,你也可以先计算出46 dBm对应40W,那么单天线功率是20W,即10lg(20W/1mW)=43 dBm。

好了,以上就是今天文章的全部内容。告诉小编,你坚持到100分钟了没?

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不代表中科院物理所立场

来源:中兴文档

编辑:牧鱼

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