Berkenaan dB, dBm, dan dBi

https://www.whwireless.com/

Anggaran 15 minit untuk menghabiskan bacaan

D B (desibel)

DB ialah unit relatif yang digunakan untuk mewakili nisbah antara dua kuantiti. Ia biasanya digunakan untuk menggambarkan nisbah kuasa atau voltan (atau arus).

Definisi: (dB=10 \ log_ {10} \ kiri (\ frac {P_2} {P_1} \ kanan)) atau (dB=20 \ log_ {10} \ kiri (\ frac {V_2} {V_1} \ kanan) )

Antaranya, (P_1) dan (P_2) ialah dua nilai kuasa, dan (V_1) dan (V_2) ialah dua nilai voltan atau arus.

Nota: dB ialah unit relatif yang mewakili nisbah antara dua kuantiti, bukan nilai mutlak.

1. Formula pengiraan desibel untuk nisbah kuasa:

Apabila membandingkan dua nilai kuasa, formula pengiraan desibel ialah:

DB=10log10 (P1P2), dengan (P_1) ialah kuasa rujukan (biasanya nilai tetap), dan (P_2) ialah kuasa untuk diukur. Jika (P_1) ialah 1 watt, formula di atas boleh dipermudahkan sebagai: dB=10log10 (P2), dengan (P_2) ialah nilai kuasa dalam watt.

 

2. Formula pengiraan desibel untuk nisbah voltan (atau arus):

Apabila membandingkan dua nilai voltan (atau arus), formula pengiraan desibel ialah:

dB=20log10(V1V2)

mungkin

dB=20log10(I1I2)

Antaranya, (V_1) dan (I_1) ialah voltan dan arus rujukan (biasanya nilai tetap), manakala (V_2) dan (I_2) ialah voltan dan arus yang akan diukur. Jika (V_1) atau (I_1) ialah 1 volt atau 1 ampere, formula di atas boleh dipermudahkan sebagai:

dB=20log10(V2)

mungkin

dB=20log10(I2)

Here (V_2) and (I_2) are voltage and current values in volts or amperes.

Note: In these formulas, (\ log_ {10}) represents the logarithm based on 10. If (P_2/P_1) or (V_2/V_1) (or (I_2/I_1)) is greater than 1, then the decibel value is positive; If it is less than 1, the decibel value is negative. The larger the decibel value, the greater the multiple of (P_2) relative to (P_1) (or (V_2) relative to (V_1), or (I_2) relative to (I_1)).

DBm (decibels milliwatts)

DBm is an absolute unit used to represent power values, with a reference point of 1 milliwatt (0.001 watt).

Definition: (dBm=10 \ log_ {10} \ left (\ frac {P} {1mW} \ right))

Where (P) is the power value to be measured.

For example, if the power of a signal is 1 watt, then its power is (10 \ log_ {10} (1000)=30 dBm).

DBm is commonly used to describe the power of wireless signals or the sensitivity of receivers.

DBm calculation formula

dBm=10log10(1mWP)

Among them,

(P) is the power value to be measured, in milliwatts (mW).

(1mW) is the reference power value, which corresponds to the power of 0dBm.

Related information

1. Unit conversion:

0dBm corresponds to 1 milliwatt (1mW).

For every 3dBm increase, the power doubles; For every reduction of 3dBm, the power is halved.

For example, 30dBm corresponds to 1 watt (1W), because (10 \ log_ {10} (1000)=30) (because 1W=1000mW).

2. Common conversion values:

o     30dBm = 1W

o     40dBm = 10W

o     50dBm = 100W

3. Precautions:

DBm represents the absolute value of power, not the power ratio.

In the calculation, pay attention to the unit of power and ensure that it is consistent with the unit of reference power (1mW).

Example

If the power of a signal is 4 watts (4W), then its power (in dBm) can be calculated as follows:

dBm=10log10(1mW4000mW)=10log10(4000)=10*(3+log10(4))≈36.02dBm

(Here (\ log_ {10} (4) \ approx 0.602) is the base 10 logarithm of 4)

DBi (decibels relative to isotropy)

DBi is a unit used to describe antenna gain, with its reference point being an idealized isotropic antenna (i.e. an antenna that uniformly radiates or receives in all directions).

Definition: (dBi=10 \ log_ {10} \ left (\ frac {G} {G_ {iso}} \ right))

Among them, (G) is the gain of the antenna to be measured, and (G_ {iso}) is the gain of an isotropic antenna (theoretically 1).

Note that since isotropic antennas do not exist in reality, dBi is a relative unit, but it provides a convenient reference point to compare the gains of different antennas.

DBi is commonly used to describe the gain of antennas used in wireless communication.

DBi calculation formula

dBi=10log10(E0E)

Among them:

(E) is the effective radiation power or gain of the actual antenna.

(E0) is the effective radiation power or gain of an ideal isotropic antenna. An ideal omnidirectional antenna has uniform radiation in all directions, and there is no such antenna in practice, so it serves as a reference benchmark.

Related information

1. Penanda aras rujukan: Penanda aras rujukan untuk dBi ialah antena omnidirectional, yang merupakan model ideal secara teori yang digunakan untuk membandingkan keuntungan antena lain.

2. Hubungan dengan dBd: dBi dan dBd ialah kedua-dua unit yang menerangkan keuntungan antena, tetapi piawai rujukannya berbeza. Penanda aras rujukan untuk dBi ialah antena omnidirectional, manakala penanda aras rujukan untuk dBd ialah  antena dipole

(Antena dipole). Secara amnya dipercayai bahawa apabila mewakili keuntungan yang sama, nilai yang diwakili oleh dBi adalah 2.15 lebih besar daripada nilai yang diwakili oleh dBd (iaitu, dBi=dBd+2.15).

3. Contoh: Jika keuntungan antena diwakili sebagai 16dBd dalam dBd, maka keuntungannya diwakili sebagai 18.15dBi dalam dBi (biasanya mengabaikan tempat perpuluhan, ia adalah 18dBi).

Ringkasnya, dBi ialah unit yang digunakan untuk menggambarkan keuntungan antena, dan formula pengiraannya adalah berdasarkan nisbah kuasa sinaran berkesan antena sebenar kepada kuasa sinaran berkesan antena  omnidirectional yang ideal . Berbanding dengan dBd, rujukan dBi ialah antena omnidirectional, jadi apabila mewakili keuntungan yang sama, nilai dBi akan menjadi 2.15 lebih besar daripada nilai dBd.

https://www.whwireless.com/