B、dB、dBm、dBi、dBd、dBc區別還搞不清?看完這篇就全明白了

2021-02-07 ittbank

貝爾(B)最初用於表示音量功率10與1的比值，亞歷山大.格拉漢姆.貝爾的名字命名。因此，1B表示功率比10:1，這是一種對數的關係，底數為10，100:1=2B，1000:1=3B。數學關係式如下，其中P2/P1表示功率比。

lg(P2/P1)


可以看出貝爾是一個較大的單位，所以使用時不方便，通常使用較小的單位：分貝(dB)，d表示「十分之一(deci-)」，1B=10dB，2B=20dB，計算方法如下：


10*lg(P2/P1)

在聲學領域，分貝是指聲源與基準聲功率比值的對數乘以10，用來表示聲音的強度，例如1分貝是剛能聽到的聲音，正常交談的聲音則有60分貝，而超過110分貝就可能導致我們的聽力永久性損傷。

除了聲學領域，分貝已廣泛應用於無線電、電工、力學等眾多領域。

貝爾和分貝都不是指功率本身，而是指兩個功率值的比值。如果需要表示一個固定的功率，則需要一個功率作為基準，然後以分貝表示絕對功率電平。最常用的功率基準是mW和W。

dBm表示相對於基準功率1毫瓦(mW)的功率分貝值，換算公式如下：

1W=1000mW=30dBmW=0dBW

 


我們通常會聽到增益這個詞，比如天線增益、放大器增益、線纜衰減等等。放大器增益或線纜衰減這種大家一看就知道其所表示的意思，這是一個比率，是用輸出的功率比輸入的功率，如果大於1就是正的dB值，也就是放大了；如果小於1就是負的dB值，也就是說衰減了或者說是損耗了。


 


通常所說的天線發射或接收信號的能力是用參照全向天線的分貝數來表示的，比如說天線增益有10dBi(10lg(10))不是說這副天線能把信號的功率放大10倍，而是通過控制信號發射的角度，將功率集中到一定的方向上。

在輸入功率相等的情況下，天線增益是指實際天線和全向天線在空間同一點處的功率密度之比，描述的是天線將功率集中輻射的程度，因此與天線方向圖密切相關。一般來說天線方向圖主瓣越窄、副瓣越小，則增益越高。


從天線方向圖可以看出在空間不同方向有大小不同的增益，天線增益通常是指產生最大增益方向上的增益，單位為dBi或者dBd。這二個單位的參考基準不同，前者是以全方向性天線為基準，後者是以偶極子天線為基準。


在一定的距離上的某點處產生一定大小的信號，用理想的全向天線，假設需要100W的輸入功率，而如果改用增益為G=20dBi的某定向天線作為發射天線，輸入功率只需100/1020/10=1W。


偶極子天線的增益為G=0dBd=2.15dBi。

如果你經常聽到有人說天線增益是多少多少dB，其實這是不嚴謹的，如果聽到就當是dBi吧，但是要知道這和說放大器增益多少多少dB完全是不同的概念。


有時候我們也會看到dBc的單位，一般這是相對於載波功率來說的，用以度量和載波功率的相對值，例如同頻/互調/交條/帶外幹擾或雜散等相對量值。

分貝的對數特徵使表示功率和功率比都非常方便。我們知道功率是與電壓或電流的平方成正比，因此電壓或電流在換算時需要用20lg(.)，例如：


1mV=1000uV=(20*lg(1000))dBuV=60dBuV

但是，需要注意這是用分貝數表示的電壓絕對值，但如果是電壓比用dB表示和功率比用dB表示是一致的。

因為常用，需要記住的換算表

更多計算方法可參考對數運算規則
轉載：雷達通信電子戰

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