网站规划文档,给小公司做网站赚钱么,嘉祥县网站建设,达令的网站建设dB 分贝#xff08;工程应用#xff09;#xff0c;dB#xff08;Decibel#xff0c;分贝#xff09;是一个纯计数单位#xff0c;本意是表示两个量的比值大小#xff0c;没有单位。在工程应用中经常看到貌似不同的定义方式#xff08;仅仅是看上去不同#xff09;。…dB 分贝工程应用dBDecibel分贝是一个纯计数单位本意是表示两个量的比值大小没有单位。在工程应用中经常看到貌似不同的定义方式仅仅是看上去不同。
对于功率dB 10lg(A/B)对于电压或电流dB 20lg(A/B)。此处 AB 代表参与比较的功率值或者电流、电压值。
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
X 100000 10^5
X(dB) 10lg(X) dB 10lg(10^5) dB 50 dB
X 0.000000000000001 10^-15
X(dB) 10log(X) dB 10log(10^-15) dB -150 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。比如30dBm - 0dBm 1000mW/1mW 1000 30dB。dBm 加 dBm实际上是两个功率相乘没有实际的物理意义。
dB 在电子工程领域放大器增益使用的就是 dB分贝。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
A(V)(dB)20lg(Vo/Vi)电压增益
A(I)(dB)20lg(Io/Ii)电流增益
Ap(dB)10lg(Po/Pi)功率增益
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PV2/RI2*R。采用这套公式后两者的增益数值就一样了
10lg[Po/Pi]10lg[(Vo2/R)/(Vi2/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 100×202000 倍总增益为 20dB13dB33dB。
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 10.4 dB3 dB 和 0.4 dB这就能比较一致地反映出人耳听到的响度差别了。您若注意一下就会发现HiFi 功放上的音量旋钮刻度都是标的分贝使您改变音量时直观些。
分贝数值中-3 dB 和 0 dB 两个点是必须了解的。 -3 dB 也叫半功率点或截止频率点。这时功率是正常时的一半电压或电流是正常时的 1/2。 在电声系统中±3 dB 的差别被认为不会影响总特性。所以各种设备指标如频率范围输出电平等不加说明的话都可能有 ±3 dB 的出入。例如前面提到的频响 10 Hz ~ 40 kHz就是表示在这段频率中输出幅度不会超过 ±3 dB也就是说在 10 Hz 和 40 kHz 这二个端点频率上输出电压幅度只有中间频率段的 0.707(1/) 倍了。例如 -3 db如果通带频率下的放大倍数为 1也就是 Aup 为 1即滤波电路在通带时没有放大电压那么 -320log(Au/Aup)20log(Au)算出来 Au0.707在这种情况下-3 db 表示信号衰减为原来的 70.7%。 0 dB 表示输出与输入或两个比较信号一样大。分贝是一个相对大小的量没有绝对的量值。可您在电平表或马路上的噪声计上也能看到多少 dB 的测出值这是因为人们给 0 dB 先定了一个基准。例如声级计的 0 dB 是 2×104μb (微巴)这样马路上的噪声是 50 dB、60 dB 就有了绝对的轻响概念。 常用的 0 dB 基准有下面几种仅作参考dBFS——以满刻度的量值为 0 dB常用于各种特性曲线上dBm——在 600Ω 负载上产生 1 mW 功率或 0.775V 电压为 0 dB如果负载电阻为 50Ω 或者 75Ω 的话V2(P*R) 计算则可常用于交流电平测量仪表上dBV—以 1 伏为 0 dBdBW—以 1 瓦为 0 dB。
一般读出多少 dB 后就不用再化为电压、声压等物理量值了专业人士都能明白。只有在极少数场合才要折合。这时只需代入公式10*A/20或 A/10*D0 计算即可。A 为读出的分贝数值D0 为 0dB 时的基准值电压、电流或声压用 A/20电功率、声功率或声强则用 A/10。
比较常用的 dB 值还有
1 dBm
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 1 mw折算为 dBm 后为 0 dBm。
[例2] 对于 40W 的功率按 dBm 单位进行折算后的值应为10lg40W/1mw)10lg4000010lg410lg1010lg100046dBm。
2 dBi 和 dBd
dBi 和 dBd 是考征增益的值功率增益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3] 对于一面增益为 16 dBd 的天线其增益折算成单位为 dBi 时则为 18.15 dBi 一般忽略小数位为 18 dBi。
[例4] 0 dBd2.15 dBi。
[例5] GSM900 天线增益可以为 13 dBd (15 dBi)GSM1800 天线增益可以为 15 dBd (17 dBi)。
3 dB
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
[例6] 甲功率比乙功率大一倍那么 10lg(甲功率/乙功率)10lg23dB。也就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 3.9 dB。
[例8] 如果甲的功率为 46 dBm乙的功率为 40 dBm则可以说甲比乙大 6 dB。
[例9] 如果甲天线为 12 dBd乙天线为 14 dBd可以说甲比乙小 2 dB。
4 dBc
有时也会看到 dBc它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。
当 dB 转换为电压 (V、mV、uV) 表示时电压比较直观这时就要考虑负载电阻大小了上学到现在都没理解透 dB就是因为没有负载电阻这个概念主要也是那些老师教的好照本宣科书上也没写理所应当不能讲咯。射频和通信中常用的有 75Ω 和 50Ω 电阻我看资料也有以 600Ω 为负载来计算的。下面计算以 75Ω 为例。
这里列举几个例子帮助理解
回顾下功率或电压对某一基准功率或电压的分贝比 10 lg( P / P0) 20 lg( U / U0 )显然基准功率即 PP0的电平为零。对同一个功率选用不同基准功率 P0或电压 U0所得电平数值不同后面要加上不同的单位。若以 1W 为基准功率功率为 P 时对应的电平为 10lg(P/1W)单位记为 dBW分贝瓦。
例如功率为 1W 时电平为 0 dBW功率为 100W 时电平为 20 dBW功率为 100 dBW 时对应的电平为10lg(100mW/1W) 10lg(100/1000) -10dbW
已知系统中某点的电压也可用 dBW 来表示该点的电平。
例如某输入端的电压为 100 mV则其输入功率P U^2/Z 0.1^2 /75 1.3 × 10^(-4) W 对应的电平为 10lg( 1.3 × 10^(-4) / 1 ) -38.75dbW
若以 1mW 为基准功率则功率为P时对应的电平为 10lgP/1mW单位记为 dBmW分贝毫瓦。例如功率为 1W 时电平为 30 dBm功率为 1 mW 时电平为 0 dBm功率为 1 uW 时电平为 -30 dBm 电压为 1 mV 时对应的功率P U^2/Z 0.001^2 /75 1.3 × 10^(-8) W 1.3 × 10^(-5) mW 对应的电平为 10lg( 1.3 × 10^(-5) mW /1mW) -48.75dbm 。
若以 1 mV 作为基准电压则电压为 U 时对应的电平为 20lgU/1mV单位记为 dBmV分贝毫伏。例如电压为 1V 时对应的电平为 60 dBmV电压为 1 uV 时对应的电平为 -60 dBmV 功率为 1 mW 时电压 U sqr( PZ ) sqr(7510^(-3)) V 274 mV 对应的电平为20lg(274mv/1mv) 48.75dbmv。
若以 1 uV 为基准电压则电压为 U 时对应的电平为 20lgU/1uV单位记为 dBuV分贝微伏。例如电压为 1 mV 时电平为 60 dBuV 电压为 100 mV 时电平为 100 dBuV 功率为 1 mW 时电压U 274 mV 2.74 × 10^(-5) uV对应的电平为20lg(2.74 × 10^(-5) / 1 ) 108.75 dbuV 电平的四个单位 dBW、dBm、dBmV、dBμV 之间有一定的换算关系表所示左边的原单位变换为上边的新单位时需要增加的数值。 https://www.espressif.com/zh-hans/media/blog/%E5%A2%9E%E7%9B%8A%E6%AF%94%E5%80%BC-db-%E4%BB%A5%E5%8F%8A-dbw-dbmv-%E7%AD%89%E4%B9%8B%E8%AF%A6%E8%A7%A3
