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Come definire e differenziare dB, dBm e dBi?

Date:2021/4/28 17:36:30 Hits:



"Che cosa sono dB, dBi, dBM e dBW nella teoria del guadagno dell'antenna? Qual è la differenza tra dB, dBi, dBM e dBW? I seguenti contenuti sono la teoria di base sull'antenna, potrebbe aiutarti a scappareil tuo riconoscimento della tecnologia RF. ----- FMUSER"


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Usato comunemente Unità di decibel in Ingegneria Elettrica

Qual è la differenza tra dB e dBM?

Qual è la differenza tra dB e dBi?


5 Commonly Used Unità di decibel (Clicca per visitare)


Guadagno - Guadagno dell'antenna
dB - Decibel 
dBM - Decibel Millwatts
dBi - Decibel isotropico
dBW - Decibel Watts


1. Cos'è un guadagno?
Quando la potenza che esce da un'apparecchiatura è maggiore della potenza che entra nell'apparecchiatura, si dice che abbia un guadagno di potenza. Quando aggiungi un amplificatore di segnale a casa tua o in ufficio, il dispositivo prende il segnale esistente e amplifica o aumenta la potenza, rendendo così possibile un segnale o una connessione Internet più forte. La misurazione del guadagno ti consente di scegliere il dispositivo perfetto per le tue esigenze. La quantità di guadagno è misurata in decibel.

2. Cos'è un dB (Decibel)
1) Definizione di Decibel

 Un decibel o dB è un'unità logaritmica e adimensionale utilizzata per indicare il livello delle onde acustiche e dei segnali elettronici in termini di rapporto o guadagno, semplicemente parlando, dB è l'unità utilizzata per misurare l'intensità di un livello di pressione sonora e sonora, è il simbolo e l'abbreviazione di Decibel. dB è anche il guadagno in avanti di un'antenna, misurato in decibel (dB), il valore dBi riflette le caratteristiche direzionali / larghezza del fascio dell'antenna, cioè direzionale rispetto a omnidirezionale: in genere, maggiore è il guadagno (dBi), più stretta è la larghezza del fascio - più direzionale è l'antenna. dB si riferisce al decibel, che è l'unità di misura del suono sebbene sia anche una misura relativa della potenza tra due livelli. Pertanto dB non è una misura assoluta ma piuttosto un rapporto.

Sappiamo tutti che i suoni sono l'energia che viaggia in onde prodotte dalla vibrazione di un soggetto. Sono misurati in due aspetti: ampiezza e frequenza

● In termini di ampiezza

L'ampiezza, riportata nella scala dB (decibel), viene utilizzata per misurare e indicare la sua forza o pressione. Semplicemente parlando, se con maggiore ampiezza, un suono può essere più forte che potrebbe. Per questo, il suono è indicato come una pressione di 0.0002 microbar che equivale allo standard per la soglia dell'udito.

● In termini di frequenza
La frequenza, riportata in Hz (Hertz), viene utilizzata per misurare e indicare il numero specifico di vibrazioni sonore al secondo.

In base alle sue caratteristiche, i decibel o dB sono ampiamente utilizzati in applicazioni di misurazione scientifica come misurazioni di ingegneria elettrica (elettronica, definizione dei guadagni dell'amplificatore, perdite dei componenti, ad es. Attenuatori, alimentatori, mixer, ecc.), rapporto segnale / rumore, ecc.), la teoria del controllo (grafici di Bode, ecc.), I segnali e la comunicazione, ecc.

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Leggi anche: Conoscere meglio la radiofrequenza: vantaggi e svantaggi di AM, FM e onde radio


2) Quando e come vengono scoperti i decibel?
Il termine bel, che ha avuto origine nella misurazione della perdita di trasmissione e della potenza nella telefonia dell'inizio del XX secolo (20) nel sistema Bell negli Stati Uniti, in realtà deriva da un'unità di misura logaritmica chiamata "Bel" creata da Bell Telephone Laboratories e prende il nome dal suo fondatore Alexander Graham Bell.

Rispetto al "bel" raramente utilizzato, il decibel è l'unità di lavoro proposta perché una differenza di un decibel nel volume tra due suoni è la più piccola differenza rilevabile dall'udito umano, e il decibel è solo un decimo del bel, che è utilizzato per un'ampia varietà di misurazioni nel campo della scienza e dell'ingegneria (come menzionato sopra).


3) A dB è una misura RELATIVA di due diversi livelli di POTENZA

Ci sono anche dB relativi ai livelli di VOLTAGE, ma non entrerò in quelli, poiché nelle nostre discussioni qui ci occupiamo principalmente dei livelli di POTENZA. 3dB è il doppio (o la metà), 6dB è quattro volte, 10dB è dieci volte e così via. La formula per calcolare il guadagno o la perdita in dB è: 10log P1 / P2. Viene utilizzato per dichiarare il guadagno o la perdita di un dispositivo (P1) IN RELAZIONE ad un altro (P2). Quindi, posso dire che un amplificatore ha 30 dB di guadagno, oppure ho una perdita totale della linea di alimentazione di 6 dB. NON POSSO dire, il mio amplificatore emette 30 dB o ho un'antenna da 24 dB, poiché devi indicare a cosa ti riferisci, che è dove entra in gioco il pedice. Il dB di per sé non è un numero assoluto, ma un rapporto.


● Per amplificatori

Un'unità di riferimento comune è il dBm, con 0dBm pari a 1 milliwatt. Pertanto, un amplificatore con un'uscita di 30 dBm emette 1 Watt. Quanto guadagno ha una questione completamente diversa e puoi avere due diversi amplificatori, ciascuno con un'uscita di 30 dBm (1 Watt), che hanno guadagni diversi e richiedono livelli diversi di potenza del convertitore di frequenza per raggiungere i loro output. Puoi anche avere due diversi amplificatori con lo stesso guadagno che hanno potenze di uscita diverse. 


C'è anche dBW (riferito a 1 WATT), ma generalmente li usi solo quando hai a che fare con Big Stuff, poiché 30dBW è 1000w, e ben oltre quello che trattiamo qui!


● Per antenne

Un'unità di riferimento comune è il dBi, che indica il guadagno di un'antenna come riferito a un Fonte ISOTROPICA. Una sorgente isotropica è il perfetto radiatore omnidirezionale, una vera sorgente puntiforme e non esiste in natura. È utile per confrontare le antenne, poiché sin dalla sua teoria, è sempre la stessa. È anche 2.41 dB PIÙ GRANDE della successiva unità comune di guadagno dell'antenna, il dBd, e rende le tue antenne migliori per la pubblicità. Il dBd è la quantità di guadagno a cui un'antenna ha fatto riferimento a Antenna DIPOLE. Una semplice antenna a dipolo ha un guadagno di 2.41dBi e un guadagno di 0dBd, poiché la stiamo confrontando con se stessa. Se dico di avere un'antenna da 24 dB, non significa nulla, poiché non ti ho detto a cosa mi riferivo. 


Potrebbe essere un'antenna da 26.41 dBi (24 dBd) o un'antenna 21.59 dBi (anche 24 dBd!), A seconda di quale fosse il mio riferimento originale. La differenza è di 4.81 dB, un importo significativo. La maggior parte dei produttori di antenne si sono allontanati da questo gioco, ma il riferimento sarà diverso in diversi campi. 


Antenne commerciali tendono ad essere valutato in dBi, in quanto le persone che comprano a capire, e le antenne radio amatoriale tendono ad essere dBd, come prosciutti sono molto familiare con dipoli. 

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Leggi anche: Fai da te semplice ed economico - Come realizzare un trasmettitore FM?


3. Che cos'è un decibel-millwatt (dBm o dBmW)?

dBm o dBmW (decibel-milliwatt) è un'unità di livello utilizzata per indicare che un livello di potenza è espresso in decibel (dB) con riferimento a un milliwatt (mW). dBm è un'unità assoluta perché è riferito al watt, anche il dBm è un'unità adimensionale, proprio come dB, ma poiché si confronta con un valore di riferimento fisso, il valore dBm è assoluto. Viene utilizzato nelle reti di comunicazione radio, microonde e fibra ottica come misura conveniente della potenza assoluta grazie alla sua capacità di esprimere valori molto grandi e molto piccoli in forma breve rispetto a dBW, che è riferito a un watt (1000 mW ). Un dBm è relativo a un'impedenza di 50 ohm in RF (frequenza radio), mentre nella comunicazione wireless, dBm è relativo a un'impedenza di 600 ohm. dBm è un'espressione di potenza in decibel per milliwatt. Usiamo dBm quando misuriamo la potenza emessa dagli amplificatori. Misuriamo quella potenza in milliwatt che è tipicamente abbreviata in mW. 

(DeciBels a 1 Milliwatt) Una misura di potenza utilizzando un milliwatt come punto di riferimento (0 dBm). Ad esempio, un segnale a 1 milliwatt (100 microwatt) è una perdita di 10 dBm. Una stazione radio che trasmette 50,000 watt di potenza può finire per attenuarsi a solo un paio di milliwatt nel momento in cui viene captata da un ricevitore radio.

Suggerimenti: come convertire dBm in Watt?

  +40 dBm = 10 watt 10.0
  +30 dBm = 1 watt 1.0
  +20 dBm = 100 milliwatt .1
  +10 dBm = 10 milliwatt .01
    0 dBm = 1 milliwatt .001
  -10 dBm = 100 microwatt .0001
  -20 dBm = 10 microwatt .00001
  -30 dBm = 1 microwatt .000001
  -40 dBm = 100 nanowatt .0000001


Leggi anche: Che cos'è il circuito stampato (PCB) | Tutto ciò di cui hai bisogno per bussarew


4. Che cos'è un decibel isotropico (dBi)? 
Un'antenna isotropa è un'antenna teorica che irradia potenza in modo uniforme in tutte le direzioni. Il decibel Isotropico (dBi) è l'unità del guadagno quando il guadagno di un'antenna viene calcolato e confrontato con un modello di antenna isotropo (non un'antenna reale ma piuttosto un ipotetico modello di antenna). Puoi anche considerare dBi come un rapporto, che viene utilizzato dai produttori di antenne per misurare se un'antenna funziona bene. Un'antenna isotropica non ha guadagno / perdita rispetto a se stessa, il che significa che ha una potenza nominale di 0 dB.


Per i sistemi a bassa potenza, come quelli utilizzati nelle comunicazioni mobili, la scala dBm (decibel-milliwatt) è un livello di potenza di riferimento conveniente, in cui la potenza è riferita a un livello di 1 mW:

P (dBm) = 10 log (P (mW) / 1 mW)


Quindi, se un'antenna ha un guadagno di 5 dBi in una particolare direzione, ciò significa che rispetto a un'antenna isotropica (che avrà un guadagno di 0 dB in quella direzione), quell'antenna ha un guadagno di 5 dB.

Puoi anche considerare dBi come una misura che confronta il guadagno di un'antenna rispetto a un radiatore isotropo (un'antenna teorica che irradia energia in modo uniforme in uno schema sferico).

Per te, è importante sapere che il ripetitore di segnale è dotato di un'antenna con un valore dBi.

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5. Che cos'è un decibel Watt (dBW)

Il decibel watt (dBW) sta per decibel rispetto a 1 Watt, è l'unità di misura dell'intensità di un segnale espressa in decibel rispetto a un watt. La potenza in dBW è pari a 10 volte i logaritmi in base 10 della potenza in watt. È molto utile in quanto può esprimere un ampio intervallo di valori in un breve intervallo di numeri.

Per i sistemi ad alta potenza, come quelli utilizzati nelle comunicazioni satellitari, viene comunemente utilizzata la scala dBW (decibel-watt), in cui la potenza è riferita a 1 W:

P (dBW) = 10log (P (W) / 1W)


Leggi anche: Cos'è VSWR e come misurare VSWR?


Qual è il Difference tra dB e dBM?


● Decibel (dB) e dB relativi a un milliwatt (dBm) rappresentano due concetti diversi ma correlati.


Un dB è un modo abbreviato per esprimere il rapporto tra due valori. Come unità per la potenza di un segnale, dB esprime il rapporto tra due livelli di potenza. Per essere precisi, dB = log (P1 / P2).

L'uso del decibel ci consente di contrastare livelli di potenza molto diversi (una situazione comune nella progettazione di collegamenti radio) con un semplice numero di due o tre cifre anziché uno più pesante di nove o 10 cifre.

Ad esempio, invece di caratterizzare la differenza tra due livelli di potenza come 1,000,000,000 a 1, è molto più semplice utilizzare la rappresentazione del decibel come log 10 * (1,000,000,000 / 1) o 90 dB. Lo stesso vale per numeri molto piccoli: Il rapporto tra 0.000000001 e 1 può essere caratterizzato come -90 dB. Ciò rende molto più semplice tenere traccia dei livelli del segnale.

Il progetto unità dBm indica un livello di potenza assoluto misurato in decibel e riferito a 1 milliwatt (mW). Per convertire dalla potenza assoluta "P" (in watt) a dBm, utilizzare la formula dBm = 10 * log (P / 1 mW). Questa equazione sembra quasi uguale a quella per il dB. Tuttavia, ora il livello di potenza "P" è stato riferito a 1 mW. Si scopre che nel pratico mondo della radio, 1 mW è un comodo punto di riferimento da cui misurare la potenza.

Usa dB quando espressing il rapporto tra due valori di potenza. Usa dBm quando esprimi un valore assoluto di potenza.


In molte descrizioni sui prodotti FM, continuiamo a vedere persone che utilizzano i termini "dB", "dBm" e "dBi" in modo intercambiabile, quando in realtà significano cose molto diverse. Quindi, ecco un po 'di storia sul corretto utilizzo dei termini. 

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Leggi anche: Qual è la differenza tra AM e FM?


Qual è la differenza tra dB e dBi?


● Immagina un'antenna che irradia energia allo stesso modo in tutte le direzioni, proprio come fa il nostro sole. In gergo scientifico, si dice che questo sia un "radiatore isotropo", perché non ha preferenze per le radiazioni in nessuna direzione ... in altre parole non ha "direttività". 


● Si dice che questo tipo di antenna isotropica non abbia "nessun guadagno". "Nessun guadagno" può essere espresso in termini lineari come x1 (volte 1). Ciò significa semplicemente che tutte le direzioni hanno la stessa radiazione di energia e sono tutte uguali alla radiazione di energia media.Agli ingegneri dell'antenna piacciono i termini logaritmici e diciamo che questa situazione senza guadagno è 0 dBi (pronunciato "zero dee eye ae eye"). Immagina uno specchio gigante di dimensioni stellari accanto al nostro sole. Immagina come cambierebbe questa distribuzione di energia e darebbe la direttività al sole. Con una lunga uno specchio così immaginario, metà del nostro sistema solare sarebbe buio (dietro lo specchio). 


● L'altra metà sarebbe due volte più luminosa (vedere il sole diretto più il suo riflesso). Gli specchi o le lenti hanno l'apparenza di intensificare l'energia in alcune direzioni preferite rubandola e reindirizzandola da direzioni svantaggiate. Le antenne fanno la stessa cosa. 


● Gli specchi non creano la luce, la deviano, la dirigono o la concentrano solo in una direzione. Le antenne non creano energia radio, ma la deviano, la dirigono o la concentrano solo in una direzione. Questa è una caratteristica direzionale chiamata guadagno. Per favore ricorda, non viene creata alcuna nuova energia, viene semplicemente reindirizzata o data direzionalità (direttività). La quantità di intensificazione in una direzione preferita viene quantificata come guadagno. Quindi uno specchio può reindirizzare metà dell'energia dal sole (o da una candela) e farlo sembrare due volte più luminoso (cioè due candele). Si dice avereun guadagno di 2x (per due) o il raddoppio.


-10 dBi
Un decimo, 1/10 o "10% di" (perdita, non guadagno)
-6 dBi
Un quarto, 1/4 o "25% di" (perdita, non guadagno)
-3 dBi
Una metà, 1/2 o "50% di" (perdita, non guadagno)
0 dBi
Nessun guadagno, "uguale", 100% (nessun guadagno, nessuna perdita)
+1 dBi
12% in più, per 1.12 o 112%
+2 dBi
58% in più, per 1.58 o 158%
+3 dBi
100% in più, per 2, "doppio" o 200%
+6 dBi
300% in più, volte 4
+9 dBi
Times 8 (la scala% non è utile per multipli di grandi dimensioni)
+10 dBi
Times 10 (la scala% non è utile per multipli di grandi dimensioni)
+13 dBi
Times 20 (la scala% non è utile per multipli di grandi dimensioni)
+20 dBi
Times 100 (la scala% non è utile per multipli di grandi dimensioni)

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