无线功率 mW 和 dBm 的换算

　　无线电发射机输出的射频信号，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接收下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。因此在无线网络的工程中，计算发射装置的发射功率与天线的辐射能力非常重要。
　　Tx 是发射（Transmits）的简称。无线电波的发射功率是指在给定频段范围内的能量，通常有两种衡量或测量标准：
1、功率（W）：相对 1 瓦（Watts）的线性水准。例如,WiFi 无线网卡的发射功率通常为 0.036W ，或者说 36mW。
2、增益（dBm）：相对 1 毫瓦（milliwatt）的比例水准。例如,WiFi 无线网卡的发射增益为 15.56dBm。

　　功率单位mW 和 dBm 的换算：
1、dBm = 10 x log [ 功率 mW]
2、mW = 10 [增益 dBm / 10 dBm]

　　在无线系统中，天线被用来把电流波转换成电磁波，在转换过程中还可以对发射和接收的信号进行“放大”，这种能量放大的度量成为 “增益（Gain）”。天线增益的度量单位为“ dBi ”。由于无线系统中的电磁波能量是由发射设备的发射能量和天线的放大叠加作用产生，因此度量发射能量最好同一度量－增益（dB），例如，发射设备的功率为 100mW ，或 20dBm；天线的增益为 10dBi ，则:
　　发射总能量＝发射功率（ dBm ）＋天线增益（ dBi ）＝ 20dBm ＋ 10dBi ＝ 30dBm
　　或者: ＝ 1000mW ＝ 1W

　　在“小功率”系统中（例如无线局域网络设备）每个 dB 都非常重要，特别要记住“ 3 dB 法则”。每增加或降低 3 dB ，意味着增加一倍或降低一半的功率：

-3 dB = 1/2 功率
-6 dB = 1/4 功率
+3 dB = 2x 功率
+6 dB = 4x 功率

例如，
10W 的无线发射功率为 40dBm
6.4W 的无线发射功率为 38dBm
3.2W 的无线发射功率为 35 dBm
1.6W 的无线发射功率为 32 dBm
800 mW 的无线发射功率为 29 dBm
400 mW 的无线发射功率为 26dBm
200 mW 的无线发射功率为 23dBm
100 mW 的无线发射功率为 20dBm
50 mW 的无线发射功率为 17dBm
25 mW 的无线发射功率为 14dBm
12.5 mW 的无线发射功率为 11dBm
10.34 mW 的无线发射功率为 10 dBm
8.26 mW 的无线发射功率为 9 dBm
6.25 mW 的无线发射功率为 8 dBm
3.125 mW 的无线发射功率为 5 dBm
1mW 的无线发射功率为 0 dBm　　

　　功率/电平（dBm）：放大器的输出能力，一般单位为 W、mW、dBm。dBm 是取 1mW 作基准值，以分贝表示的绝对功率电平。
换算公式：
电平（dBm）=10lgW 
5W→10lg5000=37dBm
10W→10lg10000=40dBm
20W→10lg20000=43dBm
功率每增加一倍，电平值增加 3dBm

　　为什么要用dBm做单位？原因大致有几个：1、对于无线信号的衰减来说，不是线性的，而是成对数关系衰减的。用分贝更能体现这种关系。2、用分贝做单位比用瓦做单位更容易描述，往往在发射机出来的功率几十上百瓦，到了接收端已经是以微微瓦来计算了。3、计算方便，衰减的计算公式用分贝来计算只用做加减法就可以了。 
以1mW 为基准的dB算法，即0dBm=1mW，dBm=10*log(Power/1mW)。 
发射功率dBm－路径损失dB＝接收信号强度dBm 
最小通信功率dBm－路径损失dB≥接收灵敏度下限dBm 
最小通信功率dBm≥路径损失dB＋接收灵敏度下限dBm

1、dB     dB是一个表征相对值的值，纯粹的比值，只表示两个量的相对大小关系，没有单位，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：10log（甲功率/乙功率），如果采用两者的电压比计算，要用20log（甲电压/乙电压）。 
     [例] 甲功率比乙功率大一倍，那么10lg（甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。也就是说，甲的功率比乙的功率大3 dB。反之，如果甲的功率是乙的功率的一半，则甲的功率比乙的功率小3 dB。

2、dBi 和dBd      dBi和dBd是表示天线功率增益的量，两者都是一个相对值，但参考基准不一样。dBi的参考基准为全方向性天线，dBd的参考基准为偶极子，所以两者略有不同。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。 
     [例] 对于一面增益为16dBd的天线，其增益折算成单位为dBi时，则为18.15dBi（一般忽略小数位，为18dBi）。 
     [例] 0dBd=2.15dBi。

3、dBc     dBc也是一个表示功率相对值的单位，与dB的计算方法完全一样。一般来说，dBc 是相对于载波（Carrier）功率而言，在许多情况下，用来度量与载波功率的相对值，如用来度量干扰（同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等）以及耦合、杂散等的相对量值。 在采用dBc的地方，原则上也可以使用dB替代。

4、dBm    dBm是一个表示功率绝对值的值（也可以认为是以1mW功率为基准的一个比值），计算公式为：10log（功率值/1mw）。

[例] 如果功率P为1mw，折算为dBm后为0dBm。 
     [例] 对于40W的功率，按dBm单位进行折算后的值应为： 
     10log（40W/1mw）=10log（40000）=10log4+10log10000=46dBm。

5、dBw    与dBm一样，dBw是一个表示功率绝对值的单位（也可以认为是以1W功率为基准的一个比值），计算公式为：10log（功率值/1w）。dBw与dBm之间的换算关系为：0 dBw = 10log1 W = 10log1000 mw = 30 dBm。 
     [例] 如果功率P为1w，折算为dBw后为0dBw。

　　总之，dB，dBi，dBd，dBc是两个量之间的比值，表示两个量间的相对大小，而dBm、dBw则是表示功率绝对大小的值。在dB，dBm，dBw计算中，要注意基本概念，用一个dBm（或dBw）减另外一个dBm（dBw）时，得到的结果是dB，如：30dBm - 0dBm = 30dB。 
     一般来讲，在工程中，dBm（或dBw）和dBm（或dBw）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。