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dBi、dBd、dB、dBm、dBc之间的区别

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-07-12  来源:互联网  浏览次数:242
    它们都是功率增益的单位,不同之处如下:

    dBi和dBd是功率增益的单位,两者都是相对值,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。一般认为dBi和dBd表示同一个增益,用dBi表示的值比用dBd表示的要大2.15dBi。例如:对于一增益为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。

    dB也是功率增益的单位,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10lgA/B计算。例如:A功率比B功率大一倍,那么10lgA/B=10lg2=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:10lg1mW/1mW=0dBm;对于40W的功率,则10lg(40W/1mW)=46dBm。

    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相对于载波(Carrier)功率而言。在许多情况下,用来度量载波功率的相对值,如度量干扰(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。

    实用资料——关于天线增益及其考量

    在无线通讯的实际应用中,为有效提高通讯效果,减少天线输入功率,天线会做成各种带有辐射方向性的结构以集中辐射功率,由此就引申出“天线增益”的概念。简单说,天线增益就是指一个天线把输入的射频功率集中辐射的程度,显然,天线的增益与其方向图的关系很大,主瓣越窄、副瓣越小的天线其增益就越高,而不同结构的天线,其方向图的差别是很大的。

    在通讯技术领域,与其它考量功率、电平等参数的量值同样,天线增益也采用相对比较并取对数的简化法来表示,具体计算方法为:在某一方向向某一位置产生相同辐射场强的时,对无损耗理想基准天线的输入功率与待考量天线的输入功率的比值取对数后乘以10(G=10lg(基准Pin/考量Pin)),即称为该天线在该点方向的增益。常用衡量天线增益的单位是dBi和dBd。对于dBi,其基准为理想的点源天线,即一个真正意义上的“点”来作天线增益的对比基准。理想点源天线的辐射是全向的,其方向图是个理想的球,同一球面上所有点的电磁波辐射强度均相同;对于dBd,其基准则为理想的偶极子天线。因偶极子天线是带有方向性的,故二者有个固定的恒差2.15即0dBd="2".15dBi。

    需要说明的是,通常所说的“全向天线”不是严格的说法,全向天线应指在三维立体空间的全向,但工程界也往往把某个平面内方向图为圆周的天线称为全向天线,如鞭状天线,它在径向的主瓣是圆,但仍有轴向的副瓣。

    常见天线的增益:鞭状天线6-9dBi,GSM基站用八木天线15-17dBi,抛物面定向天线则很容易做到24dBi。

    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。

    两种表达方式可以互相转换:

    1、dBm=10log[功率mW]

    2、mW=10[增益dBm/10dBm]

    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“3dB法则”。每增加或降低3dB,意味着增加一倍或降低一半的功率:

    -3dB=1/2功率

    -6dB=1/4功率

    +3dB=2x功率

    +6dB=4x功率

    例如,100mW的无线发射功率为20dBm,而50mW的无线发射功率为17dBm,而200mW的发射功率为23dBm。

    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

    从上不难看出,功率每增加一倍,电平值增加3dBm。
 
关键词: 功率 增益 dB
 
 
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