（技巧）无线通信中最基本的dBx是什么？

dB应该是无线通信中最基本、最常用的概念。 工作中，我们总是说“传播损耗为xx dB”、“发射功率为xx dBm”、“天线增益为xx dBi”……

但这些dBx很容易混淆，甚至造成计算错误。 今天我们就来看看，它们之间有什么区别呢？

一。 什么是分贝

我们必须从 dB 开始。

首先明确一下，dB是功率增益的单位，代表相对值，dBm是功率单位，代表绝对值。 通过这两个概念的对比，我们来认识一下dB。

在电子工程领域，我们经常看到dB这个参数。 例如，LDO的电压抑制比为55dB，麦克风的最大声压级为125dB……

我们先来看看历史渊源：

dB 展开式应写为，其中“deci-”是十分之一，“bel”是电话发明者贝尔的名字。

上个世纪，通信工程师发现电话线越长，衰减就越大。 例如，在距电线一定距离处，信号衰减变得小于原始值的十万分之一。 这时，在通信领域，这种现象必须用“信号衰减到原来值的1/”来形容。 这个“1/”在书写和计算的过程中有很多数值。 到了百万分之一、百万分之一的时候就沟通了。 更不方便，所以通信工程师用数学“对数”来“包装”该值。 封装后的值可以更加简洁，并且可以恢复到原来的实际值。

注：以上计算针对的是功率，即：=[P(out)/P(in)]；

说到dB，最常见的是3dB。

为什么3dB是半功率点

我们经常听说+3dB表示增加一倍，-3dB表示减少1/2。 这是怎么发生的？

其实很简单。 我们看一下dB的计算公式：

dB表示功率P1与参考功率P0之间的关系。 如果 P1 的大小是 P0 的两倍，则：

如果 P1 是 P0 的一半，则：

使用计算器可以计算：(lg2 = 0.30102) (lg0.5 = -0.30102)

这里我们可以发现一个非常巧妙的地方。 ±3dB可以用来表示增加或衰减2倍。 这是由于对数函数的曲线特性造成的。 这一特性使得 x 和 1/x 得到一个 +y 和 -y，±dB，映射到 dB，将呈现为增加或减少的倍数的对称性。

因此，电子领域常用3dB。 这并不神秘。 下降3dB意味着功率减少一半，3dB点就是指半功率点。

这里我们想到另一个关于3dB的知识点。 在放大电路中，通带用来衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。 该通带也将被定义为-3dB的带宽。 这里的3dB是怎么定义的呢？

通带中3dB的定义有所不同，这里是0.707倍，我们来看看这是如何定义的。

我们可以粗略地将带宽理解为：系统有效响应频率范围小于-3dB时的频点。

简单来说，比如一个系统的-3dB带宽为1Khz，那么只要系统输入信号小于1Khz，系统就可以正常输出； 对于所有超过1Khz的输入信号，都会大幅度衰减，系统输出接近于0。

电压增益的计算公式为：

G为增益，A为电压放大倍数（注：是电压放大倍数），Vo为输出电压，Vi为输入电压。

当G=-3dB时，A=0.707。 也就是说，我们将系统放大系数降低到0.707时的频点被定义为系统的带宽，如下图所示。

有人可能会疑惑，为什么一定要在-3dB的基础上设置0.707的值，而不是把放大倍数降低到50%作为系统带宽呢？ 放大率低于50%的信号被抑制，而放大率高于50%的信号可以正常通过系统。 用50%作为分水岭（阈值）似乎更合理。

这是因为我们在看待系统的带宽时，还必须从功率（能量）的角度来看待。 上述系统增益的求解公式可以改写为以下公式：

Po为输出功率，Pi为输入功率，Ap为功率放大系数（注：是功率放大系数）。 当系统增益G=-3dB时，功率放大系数Ap正好等于50%。

从功率的角度来看，我们以50%为分水岭来区分通带和阻带，定义系统带宽。

您可以记住以下典型 dB 值：

1、典型值：10dB，+10dB表示功率增加10倍，-10dB表示功率减少1/10倍，推导公式为：10lg(10) = 10dB； 10lg(1/10) = -10dB

2、典型值：0dB，表示输出与输入信号一样大；

3、典型值：30dBm； 30dBm --> -->1W -->0dBW

4、典型值：0dBm； 0dBm -->10lg1 --> 1mW --> -30dBW

这里请记住一个公式。 如果记住这个公式，基本上就可以横着走。

+3dB表示功率增加2倍； -3dB表示功率降低1/2。

+10dB表示功率增加10倍； -10dB表示功率降低1/10。

可见dB是一个相对值，它的使命是以简短的形式表达数字的大小。

这可以极大的方便我们的计算和描述。

二。 dB 的老大哥 dBm 和 dBw

如果你了解dB，那就只能横着走。 如果您了解 dB 家族的其他成员，您就能获胜。

这里先说一下最常用的dBm和dBw！

还记得我们前面提到的，dB 是相对值，dBm 和 dBw 是绝对值。 它们之所以是绝对的，是因为它们是相对于固定值的。

dBm和dBw分别将dB公式中的参考功率P0换算为参考1 mW和1 W：

1 mW和1 W都是确定值，因此dBm和dBw都可以代表功率的绝对值。

以下是功率换算表供您参考：

在这里，我们要记住：

1W = 30dBm。

简化的公式是“30为基准，等于1W”。

记住这一点，再与前面的“加3乘2，加10乘10；减3除2，减10除10”结合起来，就可以做很多口算了。

好啦，既然我们已经掌握了秘诀，那么我们现在就开始练习一招半吧。

注意，在上面的计算中，如果是44dB，则意味着P1是P0的25000倍，46dBm意味着P1的值为25W。 符号只有一米的差别，含义就可以完全不同。

三。 dB，你家里还有谁？

dB 系列中常见的包括 dBi、dBd 和 dBc。 它们的计算方法与dB完全相同，仍然表示功率的相对值。

不同的是它们的参考标准不同，即分母上的参考功率P0代表的含义不同。

关于 dBi、dBd、dBc、dBF

分贝 =

分贝数 =

分贝 =

dBFS = 满量程

dBi和dBd都是表示功率增益的相对值，但dBi的参考标准是全向天线（ ），而dBd的参考标准是偶极天线（ ）。 一般认为，表示相同增益时，采用dBi。 比用dBd表示的值大2.15；

dBc表示载波功率的相对值，可以测量干扰（同频干扰、互调干扰、互调干扰、带外干扰）以及耦合、杂散等信号的相对大小。 在使用dBc的场景下，原则上也可以使用dB。 代替;

在dBFS中，FS表示全幅度调制。 dBFS 通常用于数字格式的信号测量。 最大的数是0，也就是说所有二进制位都是1，所以原则上dBFS只能为负数。

另外，dB族不仅可以表示功率的增益和损耗，还可以表示电压、电流、音频等，需要在具体场景中应用。

需要注意的是，对于功率增益，我们使用10lg（Po/Pi），对于电压和电流增益，我们使用20lg（Vo/Vi）、20lg（Io/Ii）。

2倍其实就是功率的物理公式，P=UI=I2R=U2/R

四、需要注意的一些概念

1、dBm和dBm之间只有加减

一般来说，工程上，dB与dB之间只有加减法，没有乘除法。 最常用的方法是减法：dBm减去dBm实际上是两个幂的除法。 信号功率和噪声功率的除法就是信噪比（SNR）。

2、dB是功率增益的单位，不是功率的单位。

dB，代表相对值。 在计算A的功率比B的功率大或小多少dB时，可以根据公式10 lg A/B计算。

3.dBm是功率单位

dBm是测试功率绝对值的值。 计算公式为：10lg（功率值/1mw）。

4.dBi和dBd

dBi和dBd是测试增益（功率增益）的值。 两者都是相对值，但参考标准不同。 dBi的参考标准是全向天线，dBd的参考标准是偶极子，所以两者略有不同。 一般认为，同样的增益，以dBi表示的增益比以dBd表示的增益大2.15倍。

5.dBuV

根据功率与电平之间的基本公式V^2=PR，dBuV=90+dBm+10log(R)，R为电阻值。 在PHS系统中，正确的值应该是dBm=dBuv-107，因为天线馈电阻抗为50欧姆。

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