通信中dBm, dBi, dBd, dB, dBc概念的理解

通信中dBm, dBi, dBd, dB, dBc概念的理解 (2010-08-16 20:29) 分类： ZigBee 技术学习

这些都是通信中单位,在无线通信中会经常的遇到,现在就将说明并举例如下:这里比较常用的是dBm和dB. 1、dBm

dBm是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：10lgP（功率值/1mw）。 [例1] 如果发射功率P为1mw，折算为dBm后为0dBm。 [例2] 对于40W的功率，按dBm单位进行折算后的值应为： 10lg（40W/1mw)=10lg（40000）=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。

下面有一个具体的例子：

设手机在某地点A的接收功率为Pa（单位为mW，毫瓦特），该手机在地点B的接收功率为Pb（单位为mW，毫瓦特）。

接收功率强度通常用dBm表示，我们用x来表示A点的dBm的值。x dBm=10 lg(Pa/1mW)，lg为以10为底的对数，1mW为1毫瓦。

同理，B点的接收功率强度我们用y dBm来表示，即：y dBm=10 lg(Pb/1mW)，lg为以10为底的对数，1mW为1毫瓦。

其实dBm的值，就是拿该点实际的功率值去和1毫瓦比较后计算出来的。这样做的好处是，数据比较好看，比较直观。如果这个该功率的实际值非常小，看起来是十分不舒服的，比较时还需要换算。

算一个实际的，接收功率强度是-85dBm，算算实际功率是多少。 -85dBm=10 lg(P/1mW) -8.5 = lg (P/1mW)

P/1mW = 10^(-8.5) = 3.1622776601683793319988935444327e-9 P = 3.16×10^(-12) W

我们可以看到，这个数据有多么的小。由上面说的，我们可以知道，dBm和实际功率值的关系了。给出dBm的值，就可以算出功率强度；给出功率强度就可算出dBm是多少。要注意的是，dBm是以10为底的对数，有可能是正数，也有可能是负数。正数时说明实际功率强度大于1mW，负数时功率强度则小于1mW。

有的地方也会用到dBW，这个意思就是dBW=10 lg(P/1W)。和dBm类似，是实际功率强度和1瓦特进行比较后计算出来的结果。

x dBm=10 lg(Pa/1mW)，y dBm=10 lg(Pb/1mW)。 2、dB

dB是一个表征相对值的值，当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时，按下面计算公式：10lg（甲功率/乙功率）

[例6] 甲功率比乙功率大一倍，那么10lg（甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。也就是说，甲的功率比乙的功率大3 dB。

[例7] 7/8 英寸GSM900馈线的100米传输损耗约为3.9dB。

[例8] 如果甲的功率为46dBm，乙的功率为40dBm，则可以说，甲比乙大6 dB。 [例9] 如果甲天线为12dBd，乙天线为14dBd，可以说甲比乙小2 dB。 dB是个相对值，比如上面说的A点和B点，A点相对B点的功率强度的一种表达方式就可以用dB来表示。什么意思呢，还是直接说算法吧：

设z为A点相对B点的功率强度的dB值，则有z dB =10 lg (Pa/Pb)。注意一点就好，dB是一个相对的值，这个和dBm不太一样。知道dB的值，是不能算出真实功率强度的，因为它只是个相对值。

再谈谈dB和dBm的关系。我们直接拿两个dBm的值相减就可以得到dB的值。还是使用上面的假设。

x dBm - y dBm = z dBm。

推倒一下：把x dBm=10 lg(Pa/1mW)，y dBm=10 lg(Pb/1mW)带入。 xdBm - y dBm = 10 lg(Pa/1mW) - 10 lg(Pb/1mW) = 10 lg[(Pa/1mW) / (Pb/1mW)] = 10 lg(Pa/Pb) = z dBm

上面的过程就是做了一次对数的减法，对数相减实际是对数里面的数字做除法再取对数。

这就是为什么说dBm做差可以得到dB的原理。算个实际的，A点的功率为 -85dBm，B点的功率为-88dBm。一般我们就会说，A点比B点的功率大3个dB（就是直接做个dBm的减法）。

这里要注意的是，别小看了这个3 dB。再次推算公式： 3 dB = 10 lg(Pa/Pb) 0.3 = lg(Pa/Pb)

Pa/Pb = 10^(0.3) = 1.9952623149688796013524553967395 结果约等于2 说明什么呢？大3dB，就是A点的实际功率是B点实际功率的2倍！！！功率每增减3个dB，变化都是巨大的噢～～～现在都知道dB和dBm到底是什么了吧！再强调一点，关于dBm的。dBm做差，可以算出dB。 3、dBi 和dBd

dBi和dBd是考征增益的值（功率增益），两者都是一个相对值， 但参考基准不一样。dBi的参考基准为全方向性天线，dBd的参考基准为偶极子，所以两者略有不同。一般认为，表示同一个增益，用dBi表示出来比用dBd表示出来要大2. 15。

[例3] 对于一面增益为16dBd的天线，其增益折算成单位为dBi时，则为18.15dBi（一般忽略小数位，为18dBi）。 [例4] 0dBd=2.15dBi。

[例5] GSM900天线增益可以为13dBd（15dBi），GSM1800天线增益可以为15dBd（17dBi)。 4、dBc

有时也会看到dBc，它也是一个表示功率相对值的单位，与dB的计算方法完全一样。一般来说，dBc 是相对于载波（Carrier）功率而言，在许多情况下，用来度量与载波功率的相对值，如用来度量干扰（同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等）以及耦合、杂散等的相对量值。在采用dBc的地方，原则上也可以使用dB替代。

有个简便公式：0dbm=0.001w 左边加10=右边乘10 所以0+10DBM=0.001*10W 即10DBM=0.01W 故得20DBM=0.1W 30DBM=1W 40DBM=10W

还有左边加3=右边乘2，如40+3DBM=10*2W，即43DBM=20W，这些是经验公式，蛮好用的。

所以-50DBM=0DBM-10-10-10-10-10=1mw/10/10/10/10/10=0.00001mw。

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