无线通信中的分贝表示法是什么?
1. 什么是dB表示法?
“分贝”是STEM(科学、技术、工程和数学)的多个学科中非常常用的表示方法。电子工程专业的学生可能经常会遇到“放大器增益”、“信噪比”、“天线增益”、“回波损耗”、“路径损耗”等术语。它们的一个共同点是都以“分贝”(dB)表示。分贝 (dB) 表示法用于在一个图中表达变化范围很大的幅度。
2. 分贝 (dB) 的定义是什么?
dB 表示法将线性尺度上两个可比量的比率映射到对数尺度上。在表示为比率的两个量中,一个通常是参考量,例如参考功率、电压和电流等。
$$\frac{Y}{X}=\frac{10}{1}=10(线性尺度)\longleftrightarrow10 dB(以10为底的对数尺度)$$
一个数的对数(以10为底)实际上是“必须将‘10’自身相乘多少次才能得到该数”。
The decibel value represents the ratio of two comparable quantities on the logarithm base 10 scale.
对数可以用许多底数表示,但一些常用的底数是以10为底和以2为底。自然对数以e为底,其中'e'等于2.718。以下等式解释了从线性值到对数值的转换。
45(线性尺度)=log10(45)=1.653(对数尺度)
10 自身相乘 1.653 次得到 45。因此,1.653 是 45 的对数。
因此,这样,“1000”在以10为底的对数尺度上就变成了“3”,我们知道10 自身相乘 3 次得到 1000。
一些常见示例
微生物学
检查细菌种群生长的微生物学家最有可能使用“对数”来解释实验室结果。为了绘制指数增长的解析函数,使用对数尺度。“dB”基于对数。
销售数据
汽车的年度销售数据使用对数图表示。
互联网用户数量
多年来互联网用户数量的增加、多年来亚马逊Prime订阅量的增长以及最近COVID-19的每日病例数,都是使用对数尺度表示数据的显著示例。
移动通信中的接收功率电平
在移动通信中,接收功率电平变化幅度很大,为了方便绘制这些值并对其进行研究,我们将接收功率电平以dB标度表示。我们使用参考值来表示接收功率电平。
如果使用1毫瓦作为参考,我们将功率电平表示为dBm,这意味着相对于1毫瓦的接收功率电平。
正dBm表示接收功率电平大于1毫瓦,而负dBm表示接收功率电平小于1毫瓦。