无线通信参数的基于分贝的表示 - 参数之间的转换
在无线通信中,某些参数(如功率和电压)的大小变化幅度很大 - 例如,移动通信中的接收信号功率电平可以在十分之一毫瓦到几百毫瓦之间变化。对于某些无线通信系统,接收功率可以在几十瓦到几十分之一微瓦之间变化!这是由于无线信道条件以噪声、衰落等形式存在。
以下等式分别表示相对于 1 V 和 1 W 的电压和功率增益。
$$电压增益(dBV)=20log_{10}(\frac{电压值}{1V})$$
$$功率增益(dBW)=10log_{10}(\frac{功率值}{1W})$$
由于接收功率/电压电平变化幅度很大,因此通常习惯以分贝表示功率。在功率的情况下,参考功率电平通常取为 1 毫瓦。将接收功率电平与 1 毫瓦进行比较,并将接收功率与参考功率的比率映射到分贝刻度上。
以下等式表示以 dBmW 表示的功率,参考功率为 1 毫瓦。
$$功率增益(dBmW)=10log_{10}(\frac{功率值}{1mW})$$
分贝表示法证明对解释数据非常方便。在线性(绝对)刻度上,很难在一个图上表示变化范围很大的量。很难选择合适的刻度来表示各种值。功率、电压、电流等的基于分贝的表示本质上用于方便地在一个刻度上呈现值。
无线通信参数的一些常用基于分贝的表示包括 dBW(相对于 1 瓦的分贝)、dBmW(相对于 1 mW 的分贝)、dBµW(相对于 1 微瓦的分贝)、dBV(相对于 1 V 的分贝)、dBmV(相对于 1 毫伏的分贝)、dBµV(相对于 1 微伏的分贝)等等。
$$V(dBmV)=20log_{10}(\frac{电压值}{1mV})$$
$$V(dBμV)=20log_{10}(\frac{电压值}{1μV})$$
$$P(dBμW)=10log_{10}(\frac{功率值}{1μV})$$
下表总结了无线通信系统(包括无线链路预算)中常用的 dB 值。
快速总结
下表将有助于快速解决问题
| 输入功率增加‘dB’ | 输出功率 |
|---|---|
| 3 dB | 输入功率的两倍 |
| 6 dB | 输入功率的四倍增加 |
| 9 dB | 输入功率的八倍增加 |
| 10 dB | 输入功率的十倍 |
‘dB’减少的情况也适用。让我们再看看一个重要的转换表。
转换表
| 从…转换 | 程序 |
|---|---|
| ‘dBm’ 到 ‘dBW’ | ‘X’ dBm(或 dBmW)= 30 + ‘X’ dBW 6.02 dBW = 36.02 dBmW |
| ‘dBμW’ 到 ‘dBW’ | ‘Y’ dBμW = 60 + ‘Y’ dBW 40 dBμW = -20 dBW |
| ‘dBμV’ 到 ‘dBV’ | ‘Z’ dBμV = 120 + ‘Z’ dBV 40 dBμV = -80 dBV |
数值示例
1. 将 10 dBW 转换为 dBm
解。我们知道,从表中,‘X’ dBm(或 dBmW)= 30 + ‘X’ dBW
因此,10 dBW 转换为 40 dBm。
2. 将 12 dBV 转换为 dBµV
解。从表中,‘Z’ dBµV = 120 + ‘Z’ dBV。
因此,12 dBV 转换为 132 dBµV
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