无线射频专题《射频单位，功率单位与相对单位，瓦特，毫瓦，分贝，dBi，dBd，dBm》

功率单位用来测算传输振幅和接收振幅大小。换句话说，功率单位测量的是绝对功率(absolute power)。而相对单位通常用于计算增加电缆或天线后的损耗和增益的大小。相对单位也用来计算A点到B点的功率差别。也就是说相对单位是用来测算功率变化的。

瓦特

瓦特（W）是功率的基本单位，1瓦相当于1伏特电压下的1安培电流

毫瓦

毫瓦（mW）也是功率单位，1mW等于千分之一瓦特。我们关注mW的原因是大多数802.111设备的传输功率都介于1mW和100mW之间。请牢记射频的传输功率会因电缆而衰减，会因天线而放大。尽管监管部门(如FCC)可能允许IR输出功率为1W，但这种情况很少见，只有点到点通信(如建筑物到建筑物的桥接链路)允许802.11设备的传输功率超过300mW

分贝

你需要了解关于分贝(decibel，dB)的第一件事就是它是一个相对单位，并非绝对功率单位，因此它用来描述两个数值之间的差异。换句话说，dB是一个相对表达式，代表了功率变化的指标。在无线网络中，贝尔通常用于比较两个发射机的功率差别，更常见的是，它用来比较发射机天线的EIRP输出与接收机天线接收到的功率数值之间的差异或损耗。贝尔源自术语贝尔(Bel)，当时贝尔实验室的员工需要一种方法来描述电话线上的功率报失。他们定义两个声音的功率比为10比1时为1贝尔。举例来说，无线接入点的发射功率为100 mW，笔记本电脑A接收到的信号功率为10mW,笔记本电脑B接收到的信号功率为1mW。那么无线接入点的信号(100mW)与笔记本电脑A的信号(10mW)差别就是100:10或10:1或1贝尔。笔记本电脑A的信号(10mW)与笔记本电脑B的信号(1mW)差别也为10:1或1贝尔。因此无线接入点与笔记本电脑B的信号差别就为2贝尔。

贝尔值能够通过对数函数计算得到，在某些情况下，用贝尔来描述功率差别是不够准确，这时候我们就需要使用分贝值，分贝是十分之一贝尔，计算分贝，只需将贝尔值乘以10，所以贝尔和分贝的计算公式：

疑问：为何不统一用mW，而要多出一个叫分贝（dB）的单位？

实际上你完全可以使用mW，但因为功率是遵循对数函数变化的，由此导致变化差异变得极大，处理起来会非常困难。譬如我们很容易说100mW的信号下降了70dB，但是说信号下降到0.00001mw就很困难。表3-1是mw与dB变化的对照表，使用1mW作为参考点。通过数字的范围变化，你就可以知道为什么要使用分贝。

dBi

理论上各向同性辐射体在每个方向上辐射的信号强度都相同。因为结构自身的约束，天线无法做到这一点。某些情况下，我们也并不希望天线在每个方向上都辐射信号，而希望天线在某个方向上聚焦信号。不管怎么样，重要的是可以计算天线的辐射功率以确定距离天线某个位置的信号强度，另外有时你可能需要比较两根天线的输出差异。天线与各向同性辐射体相比功率的增益称为decibes sotropidi)或描述成“相对于各向同性辐射体的相对增益”或“与天线相关的功率改变”，因为天线用增益来测算(并非功率)，因此可以推断dBi是一个相对测量值，而非绝对测量值。dBi是天线增益的测量单位。dBi值可以在天线信号的最强点或聚焦点处测量得到。因为天线总在某一个方向聚焦能量，所以dBi总是正值。然而也有dBi值等于0的天线，通常称为零增益(no-gain)或单位增益(unity-gain)天线。

无线接入点通常使用半波偶极天线，半波偶极天线是一种外形较小且通常有橡胶外套的通用天线，2.4GHz的半波偶极天线增益为2.14dBi

dBd

天线行业通常用两种分贝尺度来衡量天线增益。第一种尺度，即dBi，用来描述相对于理论的各向同性辐射天线的增益。另一种尺度称为dBd(decibels dipole)，指与偶极天线信号相比的天线增益。偶极天线也是全向天线。因此dBd值是对全向天线增益的测量值而不是针对定向天线的增益。偶极天线的测算单位是增益，并非功率,因此dBd也是相对测量值，而非功率测量值。dBd的定义看似非常简单，但是如果你要比较的两根天线的标称单位不同怎么办(其中根天线的增益单位是dBi，而另一根的增益单位是dBd)？其实很简单，标准偶极天线的增益为2.14Bi，如果一根天线的增益为3dBd，意味着该天线比偶极天线增益高出3dBi，所以3aBd的天线增益为5.14dBi（实际上dBd单位用得不多）

dBm

在前面谈到贝尔和分贝的时候，你知道它们是用来测量两个信号间的差异或比值的。不传输的功率类型，你真正从中了解的就是某信号比另一个信号强或弱多个贝尔或分贝。提供的也是对比值，但不是比较信号，而是比较信号强度与1mW之间的关系。dBm指是相对于1mW的dB值。所以我们规定0dBm代表1mW.dBm值是与1mW比较的相对值，其实就是绝对功率的测量值。因为dB(相对值)与1mW(绝对值)有关，可以认为dBm对相对于1mw的功率变化的绝对评估值。利用公式dBm=10*log10(X nW)，可以得出100mW的功率等于+20dBm。

6dB规则：增加6dB会使可用信号距离加倍，减少6dB会使可用信号距离减半（平方反比法则）

使用dBm也便于计算天线增益对信号的影响，如果发射机产生+20dBm的信号，天线增加5dBi的增益，那么从天线辐射出的功率就等于两者的和，即+25dBm

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