功率和dB的关系
功率和dB的关系应该如下:
1.dB的引入是为了把乘除关系变换为加减,便于工程中的运算。
2.[dB] = 10lg(输出功率W/输入功率W)。如:输入功率为1W而输出功率为1000W,则系统的增益为10lg(1000/1)=30dB。
3.通信中为了表示一个输出功率的绝对值,则引入了dBm。dBm表示相对于1mW输入功率的系统增益。如果系统的输出功率为1W,换算为dBm则为:
1W=10lg(1W/1mW) = 10lg(1000) = 30 dBm.
一句话dB与W不可以换算,但是dB = 10lg(输出功率W/输入功率W)。如:输入功率为1W而输出功率为10000W,则系统的增益为10lg(10000/1)=40dB。
dB 是一个纯计数单位,在工程中有不同的定义方式(仅仅是看上去不同)。对于功率,dB = 10*log()。对于电压或电流,dB = 20*log()。
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(此处以功率为例):
100000 = 10*log(10^5) = 50 dB
0.000000000000001 = 10*log(10^-15) = -150 dB
dBm 定义的是miliwatt。 0 dBm = 10log(1) mW = 1 mW;
dBw 定义 watt。 0 dBw = 10log1 W = 10*log(1000) mw = 30 dBm。
dB在缺省情况下总是定义功率单位,以 10*log 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,dBw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。
dBm 是一个考征功率绝对值的值,计算公式为:10lgP(功率值/1mw)。 [例1] 如果发射功率P为1mw,折算为dBm后为0dBm。 [例2] 对于40W的功率,按dBm单位进行折算后的值应为:10lg(40W/1mw)=10lg(40000)=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。
dB是一个表征相对值的值,当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时,按下面计算公式:10lg(甲功率/乙功率)是说,甲的功率比乙的功率大3 dB。 [例7] 7/8 英寸GSM900馈线的100米传输损耗约为3.9dB。 [例8] 如果甲的功率为46dBm,乙的功率为40dBm,则可以说,甲比乙大6 dB。[例9] 如果甲天线为12dBd,乙天线为14dBd,可以说甲比乙小2 dB。
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。
简单地说,分贝就是放大器增益的单位。放大器输出与输入的比值为放大倍数,单位是“倍”,如10倍放大器,100倍放大器。当改用“分贝”做单位时,放大倍数就称之为增益,这是一个概念的两种称呼。
电学中分贝与放大倍数的转换关系为:AV(I)(dB)=20lg[Vo/Vi(Io /Ii)];Ap(dB)=10lg(Po/Pi)分贝定义时电压(电流)增益和功率增益的公式不同,但我们都知道功率与电压、电流的关系是P=V2 /R=I2R。采用这套公式后,两者的增益数值就一样了:10lg[Po/Pi]=10lg(V2o/R)/(V2i/R)=20lg(Vo/Vi)。
使用分贝做单位主要有三大好处。
(1)数值变小,读写方便。电子系统的总放大倍数常常是几千、几万甚至几十万,一架收音机从天线收到的信号至送入喇叭放音输出,一共要放大2万倍左右。用分贝表示先取个对数,数值就小得多。
(2)运算方便。放大器级联时,总的放大倍数是各级相乘。用分贝做单位时,总增益就是相加。若某功放前级是100倍(20dB),后级是20倍(13dB),那么总功率放大倍数是100×20=2000倍,总增益为 20dB+13dB=33dB。
(3)符合听感,估算方便。人听到声音的响度是与功率的相对增长呈正相关的。例如,当电功率从0.1瓦增长到1.1瓦时,听到的声音就响了很多;而从1瓦增强到2瓦时,响度就差不太多;再从10瓦增强到11瓦时,没有人能听出响度的差别来。如果用功率的绝对值表示都是1瓦,而用增益表示分别为10.4dB,3dB和0.4dB,这就能比较一致地反映出人耳听到的响度差别了。
关于带无线网卡的PC通过无线路由或无线AP进行无线上网----
"所有的无线产品都是有发射功率的。由于美国无线电管理委员会有规定WLAN产品的发射功率不能高于100mW(对应dB 数:10lg100=20dB),因此如果通过增加发射功率来提高穿透能力、扩大无线覆盖范围将是违规行为。一般WLAN产品都将发射功率设定在 17dB,给生产预留+2dB误差,从而满足无线电管理委员会的规定。
理论上来说,这个dB值越大其覆盖范围,穿透能力越强,但是过大的发射功率是对人体有害的,一般国际上认为20dB以下的无线信号是安全的。那种可以覆盖整栋楼的无线AP不可能是民用级别的,快要赶上小灵通的无线基站了。"
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