dB、dbm、dbw、W 相互關係

無意中看到一篇文章,把四者之間的關係講的很清楚。下面分享一下:


 一、dBm轉換爲W的口算方法   


     dBm是一個表示功率絕對值的值(也可以認爲是以1mW功率爲基準的一個比值),計算公式爲:10log(功率值/1mw)。
 這裏將dBm轉換爲W的口算規律是要先記住“1個基準”和“2個原則”:
“1個基準”:
  30dBm=1W 
“2個原則”: 
 1)+3dBm,功率乘2倍;-3dBm,功率乘1/2 
舉例:33dBm=30dBm+3dBm=1W×2=2W 
   27dBm=30dBm-3dBm=1W×1/2=0.5W
2)+10dBm,功率乘10倍;-10dBm,功率乘1/10 
舉例:40dBm=30dBm+10dBm=1W×10=10W
   20dBm=30dBm-10dBm=1W×0.1=0.1W 
    以上可以簡單的記作:30是基準,等於1W整,互換不算難,口算可完成。加3乘以2,加10乘以10;減3除以2,減10除以10。
     幾乎所有整數的dBm都可用以上的“1個基準”和“2個原則”轉換爲W。
例1:44dBm=?W
   44dBm=30dBm+10dBm+10dBm-3dBm-3dBm
     =1W×10×10×1/2×1/2
     =25W
例2:32dBm=?W
   32dBm=30dBm+3dBm+3dBm+3dBm+3dBm-10dBm 
     =1W×2×2×2×2×0.1
     =1.6W
 計算技巧:
+1dBm和+2dBm的計算技巧
+1dBm=+10dBm-3dBm-3dBm-3dBm
   =X×10×1/2×1/2×1/2
   =X×1.25
+2dBm=-10dBm+3dBm+3dBm+3dBm+3dBm
   =X×0.1×2×2×2×2
   =X×1.6
 在計算中,有時候也可以根據上面的規律變換爲-1dBm和-2dBm,達到快速口速的目的,即:
-1dBm=-10dBm+3dBm+3dBm+3dBm
   =X×0.1×2×2×2
   =X×0.8
-2dBm=-3dBm+1dBm
   =X×1/2×1.25
   =X×0.625
例3:51dBm=30dBm+10dBm+10dBm+1dBm
     =1W×10×10×1.25
     =125W
例4:38dBm=30dBm+10dBm-2dBm
     =1W×10×0.625
     =6.25W
這樣都是口算,是不是很簡單啊?你記住了嗎?


二、dBw與W的換算

    dBw與dBm一樣,dBw是一個表示功率絕對值的單位(也可以認爲是以1W功率爲基準的一個比值),計算公式爲:10log(功率值/1w)。
  dBw與dBm之間的換算關係爲:0 dBw = 10log1 W = 10log1000 mw = 30 dBm。

  如果功率P爲1W,折算爲dBw後爲0dBw。


  總之,dB,dBi, dBd, dBc是兩個量之間的比值,表示兩個量間的相對大小,而dBm、dBw則是表示功率絕對大小的值。在dB,dBm,dBw計算中,要注意基本概念,用一個dBm(或dBw)減另外一個dBm(dBw)時,得到的結果是dB,如:30dBm - 0dBm = 30dB。

  一般來講,在工程中,dBm和dBm(或dBw和dBw)之間只有加減,沒有乘除。而用得最多的是減法:dBm 減 dBm 實際上是兩個功率相除,信號功率和噪聲功率相除就是信噪比(SNR)。dBm 加dBm 實際上是兩個功率相乘。

三、dB的含義和好處

dB的含義

單位 dB,即分貝,在電子學等領域中是一個很常用的單位。這個單位的特點在於使用對數,對原始數據進行表示。

1貝 = 10分貝 = 10dB = 10倍功率

對於一個放大器,

功率放大倍數 Ap = 10 lg(Po/Pi)

電壓放大倍數 Au = 20 lg(Uo/Ui)

電流放大倍數 Ai = 20 lg(Io/Ii)

例如:放大器放大倍率爲40dB,說明其電壓放大爲100倍,電流放大也爲100倍,故功率放大爲10000倍

常見dB值

0dB = 1倍功率

3dB 大約爲 2倍功率,反過來-3dB 大約爲 0.5倍功率

10dB = 10倍功率

20dB = 100倍功率

使用dB作爲單位的好處

  • 可以方便的表示很大的範圍,0dB = 1倍功率,10dB = 10倍功率,而80dB = 100,000,000 倍功率,-20dB = 0.01倍功率。
  • 可以把乘法運算轉換成加法運算。例如對於一個級聯放大器,三級的功率放大倍率分別爲10,100,1000,總倍率則爲三者乘機,很容易計算和書寫出錯。但表示成dB形式,分別爲10dB,20dB,30dB,總放大倍率爲10+20+30=60dB,方便了很多。
  • 符合聽感,估算方便。人聽到聲音的響度是與功率的相對增長呈正相關的。例如,當電功率從0.1瓦增長到1.1瓦時,聽到的聲音就響了很多;而從1瓦增強到2瓦時,響度就差不太多;再從10瓦增強到11瓦時,沒有人能聽出響度的差別來。如果用功率的絕對值表示都是1瓦,而用增益表示分別爲10.4dB,3dB和0.4dB,這就能比較一致地反映出人耳聽到的響度差別了。

正是因爲有這樣的好處,科學等領域,比如電子學,再如地震等級、聲音大小,等等都是使用了分貝或者類似分貝的指數表示方式。



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