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計(jì)量論壇

標(biāo)題: dB dBm dBμ [打印本頁(yè)]

作者: 吳麗娟子    時(shí)間: 2012-12-27 20:18
標(biāo)題: dB dBm dBμ
那位朋友幫忙詳細(xì)解釋一下dB   dBm   dBμ 的概念,謝了。
作者: 冬日暖洋洋    時(shí)間: 2013-1-5 22:13
在無(wú)線電通訊中的常用單位,dB自然是分貝的意思,那么dBm dBc dBu等單位其實(shí)是為了使用中的方便而換算而得。如舉一例:
U'dBm=20lgE;功率與P(瓦特)換算公式:P'dBm=30+10lgP (P:瓦;P':單位為dbm)
作者: 黎明    時(shí)間: 2013-1-6 08:14
關(guān)于dB,dBm,dBw,dBmV的區(qū)別

dB 是一個(gè)純計(jì)數(shù)單位:dB = 10logX。dB的意義其實(shí)再簡(jiǎn)單不過(guò)了,就是把一個(gè)很大(后面跟一長(zhǎng)串0的)或者很小(前面有一長(zhǎng)串0的)的數(shù)比較簡(jiǎn)短地表示出來(lái)。如:
X = 1000000000000000(多少個(gè)了?)= 10logX = 150 dB
X = 0.000000000000001 = 10logX = -150 dB
dBm 定義的是 miliwatt。 0 dBm = 10log1 mw;
dBw 定義 watt。 0 dBw = 10log1 W = 10log1000 mw = 30 dBm。
DB在缺省情況下總是定義功率單位,以 10log 為計(jì)。當(dāng)然某些情況下可以用信號(hào)強(qiáng)度(Amplitude)來(lái)描述功和功率,這時(shí)候就用 20log 為計(jì)。不管是控制領(lǐng)域還是信號(hào)處理領(lǐng)域都是這樣。比如有時(shí)候大家可以看到 dBmV 的表達(dá)。

在dB,dBm,dBw計(jì)算中,要注意基本概念。比如前面說(shuō)的 0dBw = 10log1W = 10log1000mw = 30dBm;又比如,用一個(gè)dBm 減另外一個(gè)dBm時(shí),得到的結(jié)果是dB。如:30dBm - 0dBm = 30dB。
一般來(lái)講,在工程中,dB和dB之間只有加減,沒(méi)有乘除。而用得最多的是減法:dBm 減 dBm 實(shí)際上是兩個(gè)功率相除,信號(hào)功率和噪聲功率相除就是信噪比(SNR)。dBm 加 dBm 實(shí)際上是兩個(gè)功率相乘,這個(gè)已經(jīng)不多見(我只知道在功率譜卷積計(jì)算中有這樣的應(yīng)用)。


關(guān)于dbμV、dbm 、dbw解釋和換算

在有線電視技術(shù)中我們常常遇到幾個(gè)信號(hào)參數(shù)的量值,這幾個(gè)量值是對(duì)數(shù)單位---分貝(dB)。用分貝表示是為了便于表達(dá)、敘述和運(yùn)算(變乘除為加減)。

  分貝是表征兩個(gè)功率電平比值的單位,如A=10lgP2/P1=20lgU2/U1=20lgI2/I1。分貝制單位在電磁場(chǎng)強(qiáng)計(jì)量測(cè)試中的用法有如下三種:

1、表示信號(hào)傳輸系統(tǒng)任意兩點(diǎn)間的功率(或電壓)的相對(duì)大小。如一個(gè)CATV放大器,當(dāng)其輸入電平為70dbμV時(shí),其輸出電平為100dbμV,也就是說(shuō)放大器的輸出相對(duì)于輸入來(lái)說(shuō)相差30db,這30db是放大器的增益。

2、在指定參考電平時(shí)可用分貝表示電壓或電場(chǎng)強(qiáng)的絕對(duì)值,此參考電平通稱為0db。如定義1μV=0dbμV、1mW=0dbm、1mV=0dbmV。例如,現(xiàn)有一個(gè)信號(hào)A其電平為3dbμV,換算成電壓的表示方式為:3=20lgA/1μV、A=2μV,即這個(gè)3dbμV的信號(hào)電壓為2μV。

3、用分貝表示電壓或場(chǎng)強(qiáng)的誤差大小,如30±3db。

  通常db是表征電路損耗、增益的量值;dbmV和dbμV是表征信號(hào)的相對(duì)電平值,由于1mV=1000μV,所以有0dbmV=60lg10=60dbμV。例如,信號(hào)電平是70dbμV,用dbmV表示是70-60=10dbmV;dbm和dbw是表征信號(hào)的相對(duì)功率值,由于1W=1000mW,所以有0dbW=30lg10=30dbm,例如光功率為9dbm ,換算成功率的單位(瓦)有:9=10lgx,x=7.9mW 。

功率與電平的換算(dbm與dbμV的換算):

  在很多情況下,我們手里都只有一臺(tái)場(chǎng)強(qiáng)計(jì),它的量值單位通常是dbμV,但在一些高頻功率放大器中往往只給出輸出信號(hào)的功率值,為此要將功率值換算成電平值,對(duì)于50歐阻抗的信號(hào)源來(lái)說(shuō),當(dāng)其輸出功率為1mW(0dbm)時(shí),其端電壓輸出應(yīng)為U=50P-E2×1000000=223606.7978μV,用分貝表示是:20lg223606.7978=107dbμV。也就是說(shuō)0dbm的50歐信源的輸出電平為107dbμV。

例如1:一50歐的高頻功率放大器其輸出功率為50dbm,求其輸出電平,有:107+50=157dbμV。

例如2:某50歐接收設(shè)備其最小接收功率為-90dbm,求其最小接收電平,有:107-90=17dbμV。
作者: 黎明    時(shí)間: 2013-1-6 08:25
dBV,dBuV,dBm,dBmV換算

        其實(shí)我一直都對(duì)這個(gè)名詞心里很有忌諱,因?yàn)榭偸遣幻靼姿硇┦裁础5枪ぷ髡娴哪軌蜃屇愀淖兒芏啵F(xiàn)在一切都是向工作看齊,為工作而努力,所以還是將這些不懂的東西從網(wǎng)上搜索下來(lái)匯集在一起,先方便自己使用吧。當(dāng)然,大家可以參考參考,如果你也不是很清楚的話。

分貝的由來(lái)

        談到dB,當(dāng)然要說(shuō)說(shuō)創(chuàng)建這個(gè)定義的偉人Alexander Graham Bell,這位偉人不僅發(fā)明了電話,而且更重要的是他發(fā)現(xiàn)了我們?nèi)祟惗鋵?duì)聲音強(qiáng)度的反應(yīng)是成對(duì)數(shù)形式的,也就是說(shuō)當(dāng)聲音的強(qiáng)度增加到某一程度時(shí),人的聽覺(jué)會(huì)變的較不敏銳,這種關(guān)系剛好近似對(duì)數(shù)的單位刻度。這使得人類聽覺(jué)變化的比例可以用對(duì)數(shù)的單位去代表,為了紀(jì)念他的發(fā)現(xiàn),就使用Bell(貝爾)作為反映這個(gè)現(xiàn)象的單位,即,貝爾是用來(lái)表示電信功率訊號(hào)的增益和衰減的單位。1個(gè)貝爾的增益是以功率在放大后與放大之前的比值。在實(shí)用上,為了方便,通常使用貝爾的十分之一,即“dB”為單位。在數(shù)學(xué)上,貝爾就是對(duì)數(shù)的倍數(shù)值,乘以10的值即為分貝值。

dB

分貝是表征兩個(gè)功率電平比值的單位,如A=10lgP2/P1=20lgU2/U1=20lgI2/I1。當(dāng)然,采用dB表示的一個(gè)好處就是便于運(yùn)算(將乘除化為加減)。分貝制單位一般有如下三種表示方法:

1)   表示信號(hào)傳輸系統(tǒng)任意兩點(diǎn)間的功率(或電壓)的相對(duì)大小。如:一個(gè)放大器,當(dāng)輸入電平為70dBuV時(shí),輸出電平為100dBuV,那么放大器的輸出相對(duì)于輸入來(lái)說(shuō)相差30dB,即放大器的增益是30dB;另外,如果甲比乙的功率大一倍,那么10lg(甲功率/乙功率)=10lg2=3dB,即,甲比乙功率大3dB。

2)   在指定參考電平時(shí)可用分別表示電壓或者電場(chǎng)強(qiáng)的絕對(duì)值,此參考電平通稱為0dB。如定義:1uV=0dBuV、1mW=0dBm、1mV=0dBmV。這樣,如果一個(gè)信號(hào)A,其電平為3dBuV,則換算成電壓的表示方式為:3=20lgA/1uV,計(jì)算得到,A=1.4uV,也就是3dBuV的信號(hào)電壓是1.4uV。

3)   用分貝表示電壓或者場(chǎng)強(qiáng)的誤差大小,如:20-2dB。

總之,通常用dB來(lái)表示電路損耗、增益的量值。

dBm

dBm 是一個(gè)表征功率絕對(duì)值的值。它在分貝( decibel )的領(lǐng)域內(nèi)代表所依據(jù)的基準(zhǔn)是1 millwatt 的分貝。其方程式為:dBm = 10lg(P/1mW)。

1)   如果發(fā)射功率P為1mW,則折算為dBm后為0dBm;

2)   對(duì)于任意功率(如20W),按照dBm單位折算后的值為:10lg(20W/1mW)=10lg20000=43dBm。

dBW

它在分貝的領(lǐng)域內(nèi),所依據(jù)的基準(zhǔn)是明確的在1W的分貝。對(duì)于聲頻方面,如麥克風(fēng)電平位準(zhǔn)及線性電平位準(zhǔn)(Line Level)而言,運(yùn)用dBm 來(lái)求取數(shù)值剛好,如果用dBW 來(lái)導(dǎo)入就不太恰當(dāng),它是太大了。我們?cè)诖酥挥涀∫恍┖?jiǎn)單的轉(zhuǎn)換計(jì)算:dBW = dBm–30,這就是+30dBm = 0dBW。

dBi和dBd

dBi和dBd是表征增益的值(功率增益),兩者都是一個(gè)相對(duì)值,單參考基準(zhǔn)不一樣。dBi的參考基準(zhǔn)為全方向天線,dBd的參考基準(zhǔn)是偶極子天線。一般認(rèn)為,表示同一個(gè)增益時(shí),用dBi表示出來(lái)比用dBd表示出來(lái)要大2.15,也就是,0dBd=2.15dBi。

dBc

dBc也是一個(gè)表示功率相對(duì)值的單位,與dB的計(jì)算方法完全一樣。一般來(lái)說(shuō),dBc是相對(duì)載波(Carrier)功率而言的。在許多情況下,用來(lái)度量與載波功率的相對(duì)值,如用來(lái)度量干擾(同頻干擾、互調(diào)干擾、交調(diào)干擾、帶外干擾等)以及耦合、雜散等的相對(duì)量值。

dBFS

分貝滿刻度也就是一般數(shù)字設(shè)備上的指示單位。這“滿刻度”之意就是使用在一模擬訊號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字訊號(hào)或者數(shù)字訊號(hào)換成模擬訊號(hào)時(shí)的過(guò)程。這轉(zhuǎn)換之間所能記錄編碼的最大電平量(在數(shù)字訊號(hào)失真切割之前“digital clipping”)。這個(gè)最大的記錄編碼電平量就寫成 0dBFS。0dBFS 數(shù)字訊號(hào)滿刻度又等于+24dBu的模擬訊號(hào)輸出。然而一般的數(shù)字設(shè)備會(huì)架構(gòu)于+18dBu輸出。

dBA

在說(shuō)明 dBA 之前讓我們先了解A、B、及C加權(quán)網(wǎng)絡(luò)在音壓表(Sound Level Meter)上都會(huì)有加權(quán)網(wǎng)絡(luò) (Weighting Network)的裝置。使用者們會(huì)問(wèn)到:『那是什么?』『應(yīng)該使用那一種呢?』『有什么不同?』一般通常在音壓表上都會(huì)有加權(quán)網(wǎng)絡(luò)的選擇開關(guān),它可選擇A、B、或C,這三種都是頻率響應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò),單一的講,這三種不同的曲線是設(shè)計(jì)去給與在讀取聲壓位準(zhǔn)( Sound Pressure Level )時(shí),能很好的對(duì)應(yīng)人類對(duì)聲頻的反應(yīng),有最少的差異,我們可從 Fletcher-Munson 的等響曲線 ( Equal Loudness Level Contours ),去了解我們?nèi)祟惗涫窃趺吹穆犅劼曨l的,以頻率1 KHz為中心點(diǎn),在較低的聲頻部份是低感度的,為了要音壓表在讀取上顯示循著我們?nèi)祟惗渎犅劼曨l的特性,因此加權(quán)網(wǎng)絡(luò)的用意是去減少音壓表的靈敏感度( 這主要在低頻部份 ),這是當(dāng)音壓電平低于某一程度,就人類的耳朵感觀,它會(huì)對(duì)低頻方面較不靈敏。A加權(quán)曲線是基于40 Phone的Fletcher-Munson Equal Loudness Contour,當(dāng)量測(cè)較低位準(zhǔn)的聲音時(shí),建議使用它較佳。B加權(quán)曲線是基于70 Phone的Fletcher-Munson等響曲線,當(dāng)量測(cè)中段位準(zhǔn)的聲音時(shí)建議使用它較適合,在量測(cè)時(shí)使用A及B加權(quán),又稱為加權(quán)聲音電平位準(zhǔn)(Weighted Sound Level)。C加權(quán)在本質(zhì)上是近似平坦,它是利用在高響度位準(zhǔn)的聲音時(shí)。

聲壓位準(zhǔn)在20~55 dB SPL范圍內(nèi),建議使用A加權(quán)曲線網(wǎng)絡(luò)。

聲壓位準(zhǔn)在55~85 dB SPL范圍內(nèi),建議使用B加權(quán)曲線網(wǎng)絡(luò)。

聲壓位準(zhǔn)在85~140 dB SPL范圍內(nèi),建議使用C加權(quán)曲線網(wǎng)絡(luò)。

當(dāng)在量測(cè)噪音時(shí),無(wú)論其音壓位準(zhǔn)是低或高,建議使用A加權(quán)曲線網(wǎng)絡(luò)。分貝A加權(quán)指數(shù)。也就是一般設(shè)備上數(shù)據(jù)單位會(huì)有這種字眼,最常會(huì)出現(xiàn)在麥克風(fēng)數(shù)據(jù)上。

轉(zhuǎn)換方法

1)   dBmV和dBuV:兩者都是表征信號(hào)的相對(duì)電平值。1mV=1000uV,所以,0dBmV=20lg1000=60dBuV。

2)   dBm和dBW:兩者都是表征信號(hào)的相對(duì)功率值。1W=1000mW,所以,0dBW=10lg1000=30dBm。



最后介紹一個(gè)簡(jiǎn)單的公式:0dBm==0.001W:

?左邊加10==右邊乘以10

如:0+10dBm==0.001×10W,即,10dBm==0.01W;20dBm==0.1W;30dBm==1W。

?左邊加3==右邊乘以2

如:40+3dBm==10W×2,即,43dBm==20W。
作者: yzjls    時(shí)間: 2013-1-17 13:37
有人可以用簡(jiǎn)練點(diǎn)的話解釋一下么?
作者: 早茶蛋    時(shí)間: 2013-1-30 19:47
dB是相對(duì)值
dBm,dBμ是對(duì)數(shù)表示的絕對(duì)值
作者: 吳麗娟子    時(shí)間: 2013-4-29 16:07
回復(fù) 4# 黎明


    我已經(jīng)認(rèn)真讀了,你很用心學(xué)習(xí),謝謝!
作者: 黎明    時(shí)間: 2013-5-1 08:22
回復(fù) 7# 吳麗娟子


    相互學(xué)習(xí)!呵呵!
作者: vivalucky    時(shí)間: 2013-5-6 21:20
牛貼,學(xué)習(xí)中。。。
作者: 黎明    時(shí)間: 2013-5-9 11:45
回復(fù) 7# 吳麗娟子


    不用客氣,呵呵!
作者: lushijian    時(shí)間: 2015-2-3 15:39
讀完感覺(jué)還是亂亂的。特別是為什么dBm減dBm會(huì)等于dB
作者: 俊偉    時(shí)間: 2018-2-2 16:57
精度0.2dB相當(dāng)于百分之幾?謝謝
作者: 皖蘇滬    時(shí)間: 2018-2-3 08:37
俊偉 發(fā)表于 2018-2-2 16:57
精度0.2dB相當(dāng)于百分之幾?謝謝

兄弟:這個(gè)要看是電平還是功率,電平的話就是20*lg(1+x)=0.2,功率的話就是10*lg(1+x)=0.2,計(jì)算出的x就是相對(duì)誤差,這樣計(jì)算就是比較準(zhǔn)的答案.也可以估算(在相對(duì)誤差比較小的時(shí)候才比較準(zhǔn)),如果是電平x=0.2/(4.34*2)*100%=2.33%,如果是功率x=0.1/4.34*100%=4.7%
作者: 俊偉    時(shí)間: 2018-2-4 09:37
謝謝,學(xué)習(xí)了
作者: f8c8    時(shí)間: 2018-2-4 12:57

謝謝,學(xué)習(xí)了 。
學(xué)些這,物理意義清晰,腦子舒服多了 。果真比學(xué)那些蒙人胡扯的不確定度,要舒服 。





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