dB、dbm、dbw、W 相互关系
无意中看到一篇文章,把四者之间的关系讲的很清楚。下面分享一下:
一、dBm转换为W的口算方法
dBm是一个表示功率绝对值的值(也可以认为是以1mW功率为基准的一个比值),计算公式为:10log(功率值/1mw)。
这里将dBm转换为W的口算规律是要先记住“1个基准”和“2个原则”:
“1个基准”:
30dBm=1W
“2个原则”:
1)+3dBm,功率乘2倍;-3dBm,功率乘1/2
举例: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
举例:40dBm=30dBm+10dBm=1W×10=10W
20dBm=30dBm-10dBm=1W×0.1=0.1W
以上可以简单的记作:30是基准,等于1W整,互换不算难,口算可完成。加3乘以2,加10乘以10;减3除以2,减10除以10。
几乎所有整数的dBm都可用以上的“1个基准”和“2个原则”转换为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
计算技巧:
+1dBm和+2dBm的计算技巧
+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
在计算中,有时候也可以根据上面的规律变换为-1dBm和-2dBm,达到快速口速的目的,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
这样都是口算,是不是很简单啊?你记住了吗?
二、dBw与W的换算
dBw与dBm一样,dBw是一个表示功率绝对值的单位(也可以认为是以1W功率为基准的一个比值),计算公式为:10log(功率值/1w)。
dBw与dBm之间的换算关系为:0 dBw = 10log1 W = 10log1000 mw = 30 dBm。如果功率P为1W,折算为dBw后为0dBw。
总之,dB,dBi, dBd, dBc是两个量之间的比值,表示两个量间的相对大小,而dBm、dBw则是表示功率绝对大小的值。在dB,dBm,dBw计算中,要注意基本概念,用一个dBm(或dBw)减另外一个dBm(dBw)时,得到的结果是dB,如:30dBm - 0dBm = 30dB。
一般来讲,在工程中,dBm和dBm(或dBw和dBw)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)。dBm 加dBm 实际上是两个功率相乘。
三、dB的含义和好处
dB的含义
单位 dB,即分贝,在电子学等领域中是一个很常用的单位。这个单位的特点在于使用对数,对原始数据进行表示。
1贝 = 10分贝 = 10dB = 10倍功率
对于一个放大器,
功率放大倍数 Ap = 10 lg(Po/Pi)
电压放大倍数 Au = 20 lg(Uo/Ui)
电流放大倍数 Ai = 20 lg(Io/Ii)
例如:放大器放大倍率为40dB,说明其电压放大为100倍,电流放大也为100倍,故功率放大为10000倍
常见dB值
0dB = 1倍功率
3dB 大约为 2倍功率,反过来-3dB 大约为 0.5倍功率
10dB = 10倍功率
20dB = 100倍功率
使用dB作为单位的好处
- 可以方便的表示很大的范围,0dB = 1倍功率,10dB = 10倍功率,而80dB = 100,000,000 倍功率,-20dB = 0.01倍功率。
- 可以把乘法运算转换成加法运算。例如对于一个级联放大器,三级的功率放大倍率分别为10,100,1000,总倍率则为三者乘机,很容易计算和书写出错。但表示成dB形式,分别为10dB,20dB,30dB,总放大倍率为10+20+30=60dB,方便了很多。
- 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10.4dB,3dB和0.4dB,这就能比较一致地反映出人耳听到的响度差别了。
正是因为有这样的好处,科学等领域,比如电子学,再如地震等级、声音大小,等等都是使用了分贝或者类似分贝的指数表示方式。
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