„Co je dB, dBi, dBM a dBW v teorii zisku antény? Jaký je rozdíl mezi nimi dB, dBi, dBM a dBW? Následující obsah je základní teorií o anténě, může vám to pomocijejí uznání RF technologie. ----- FMUSER"

Pokud se vám líbí, sdílejte to!

Obsah (kliknutím zobrazíte!)

Běžně používané Jednotky Decibel v Elektrotechnika

Jaký je rozdíl dB a dBM?

Jaký je rozdíl dB a dBi?

5 Cpouze použito Decibelové jednotky (Kliknutím přejdete)

Zisk - zisk antény
dB - decibel
dBM - Decibel Millwatty
dBi - Decibel izotropní
dBW - Rozhodni sel Watty

1. Co je zisk?
Když je výkon vycházející ze zařízení větší než výkon přicházející do zařízení, říká se, že má na síle. Když do svého domova nebo firmy přidáte zesilovač signálu, zařízení vezme stávající signál a zesílí nebo zvýší výkon, čímž umožní silnější internetový signál nebo připojení. Měření zisku vám umožní vybrat si perfektní zařízení pro vaše potřeby. Velikost zisku se měří v decibelech.

2. Co je to dB (Decibel)?
1) Definice pro Decibel

Decibel nebo dB je logaritmická a bezrozměrná jednotka používaná k indikaci úrovně akustických vln a elektronických signálů z hlediska poměru nebo zisku, jednoduše řečeno, dB je jednotka používaná k měření intenzity hladiny zvuku a akustického tlaku, to je symbol a zkratka Decibel. dB je také dopředný zisk antény, měřený v decibelech (dB). Hodnota dBi odráží směrovou charakteristiku antény / šířku paprsku, tj. směrovou na rozdíl od všesměrové: Obecně platí, že čím vyšší je zisk (dBi), tím užší je šířka paprsku - čím více je anténa směrována. dB označuje decibel, což je jednotka měření zvuku, i když je to také relativní míra výkonu mezi dvěma úrovněmi. DB tedy není absolutním měřením, ale spíše poměrem.

Všichni víme, že zvuky jsou energií, která cestuje ve vlnách vytvářených vibracemi subjektu. Měří se ve dvou aspektech: amplituda a frekvence

● Pokud jde o amplitudu

Amplituda, která je uvedena ve stupnici dB (decibel), se používá k měření a indikaci její síly nebo tlaku. Jednoduše řečeno, pokud má větší amplitudu, může být zvuk co nejhlasitější. Za tímto účelem se zvuk označuje jako tlak 0.0002 mikrobarů, což odpovídá standardu pro prahovou hodnotu sluchu.

● Pokud jde o frekvenci
Frekvence uváděná v Hz (Hertz) se používá k měření a indikaci konkrétního počtu zvukových vibrací za sekundu.

Podle jeho charakteristik jsou decibely nebo dB široce používány ve vědeckých měřicích aplikacích, jako jsou elektrotechnická měření (elektronika, definování zisků zesilovačů, ztráty komponent, např. Atenuátory, podavače, směšovače atd.), Zvuková technická měření (akustika, šum, poměr signálu k šumu atd.), teorie řízení (Bodeovy grafy atd.), signály a komunikace atd.

ZADNÍ

Přečtěte si také: Know RF Better: Výhody a nevýhody AM, FM a Radio Wave

2) Kdy a jak jsou objeveny decibely?
Termín bel, který vznikl měřením ztrát přenosu a výkonu v telefonii na počátku 20. století (1928) v systému Bell ve Spojených státech, ve skutečnosti pochází z logaritmické měrné jednotky zvané „Bel“, kterou vytvořil Bell Telephone Laboratories a pojmenována po svém zakladateli Alexandru Grahamovi Bellovi.

Ve srovnání s zřídka používaným „bel“ je decibel navrhovanou pracovní jednotkou, protože rozdíl v hlasitosti jednoho decibelu mezi dvěma zvuky je nejmenší rozdíl detekovatelný lidským sluchem a decibel je pouze jedna desetina bel, což je používá se pro širokou škálu měření ve vědě a inženýrství (jak je uvedeno výše).

3) dB je RELATIVNÍ měřítko dvou různých úrovní VÝKONU

Existuje také dB ve vztahu k úrovním NAPĚTÍ, ale nebudu se jimi zabývat, protože v našich diskusích zde jde hlavně o úrovně POWER. 3dB je dvakrát (nebo napůl) tolik, 6 dB je čtyřikrát, 10 dB je desetkrát atd. Vzorec pro výpočet zisku nebo ztráty v dB je: 10log P1 / P2. Používá se k vyjádření zisku nebo ztráty jednoho zařízení (P1) VE VZTAHU k jinému (P2). Mohu tedy říci, že zesilovač má zisk 30 dB, nebo mám celkovou ztrátu napájecího vedení 6 dB. NEMOHU říci, že můj zesilovač vydává 30 dB, nebo mám 24dB anténu, protože musíte uvést, na co odkazujete, což je místo, kde přichází dolní index. DB sám o sobě není absolutní číslo, ale poměr.

● Pro zesilovače

Společnou referenční jednotkou je dBm, přičemž 0dBm se rovná 1 miliwattu. Zesilovač s výstupem 30dBm tedy vydává 1 Watt. Jak velký zisk má, je úplně jiná záležitost a vy můžete mít dva různé zesilovače, každý s výstupem 30dBm (1Watt), které mají různé zesílení a vyžadují různé úrovně výkonu pohonu, aby dosáhly svých výstupů. Můžete také mít dva různé zesilovače se stejným ziskem, které mají různé výstupní síly.

K dispozici je také dBW (odkazováno na 1 WATT), ale ty obvykle používáte pouze při řešení Big Stuff, protože 30 dBW je 1000 XNUMX W a mnohem dále, než co zde řešíme!

● Pro antény

Běžnou referenční jednotkou je dBi, která udává zisk antény ve vztahu k Zdroj ISOTROPIC. Izotropní zdroj je dokonalý všesměrový radiátor, skutečný bodový zdroj a v přírodě neexistuje. Je to užitečné pro porovnání antén, protože od svého teoretického je vždy stejné. Je to také 2.41 dB BIGGER než další běžná jednotka zisku antény, dBd, a vylepšuje vaši anténu v reklamě. DBd je množství zisku, na které anténa odkazuje Anténa DIPOLE. Jednoduchá dipólová anténa má zisk 2.41dBi a zisk 0dBd, protože ji porovnáváme s ní. Pokud řeknu, že mám 24dB anténu, neznamená to nic, protože jsem vám neřekl, na co jsem to odkazoval.

Může to být anténa 26.41dBi (24dBd) nebo 21.59 dBi (také 24dBd!), V závislosti na tom, jaký byl můj původní odkaz. Rozdíl je 4.81 dB, významná částka. Většina výrobců antén se od hraní této hry nedostala, ale reference se v různých oblastech liší.

Komerční antény mají tendenci být hodnoceny v dBi, protože lidé kupují jim porozumět a anténní technika Antény bývají dBd, jako kýty jsou velmi dobře obeznámeni s dipólů.

ZADNÍ

Přečtěte si také: Jednoduché a levné kutilství - Jak si vyrobit vysílač FM?

3. Co je to Decibel-Millwatt (dBm nebo dBmW)?

dBm nebo dBmW (decibel-milliwatts) je jednotka úrovně používaná k označení, že úroveň výkonu je vyjádřena v decibelech (dB) s odkazem na jeden milliwatt (mW). dBm je absolutní jednotka, protože se odkazuje na watt, dBm je také bezrozměrná jednotka, stejně jako dB, ale protože se porovnává s pevnou referenční hodnotou, je hodnocení dBm absolutní. Používá se v rádiových, mikrovlnných a optických komunikačních sítích jako pohodlné měřítko absolutního výkonu, protože je schopen vyjádřit velmi velké i velmi malé hodnoty v krátké formě ve srovnání s dBW, což je vztaženo na jeden watt (1000 mW) ). DBm je relativní k 50-ohmové impedanci v RF (rádiová frekvence), zatímco v bezdrátové komunikaci je dBm relativní k 600-ohmové impedanci. dBm je vyjádření výkonu v decibelech na milliwatt. DBm používáme, když měříme výkon vyzařovaný zesilovači. Tuto sílu měříme v miliwattech, což je obvykle zkráceno na mW.

(DeciBels při 1 Milliwatt) Měření výkonu s použitím jednoho milliwatt jako referenčního bodu (0 dBm). Například signál o 1 miliwattu (100 mikrowattů) je ztráta 10 dBm. Rozhlasová stanice vysílající 50,000 XNUMX wattů energie se může v době, kdy ji rádiový přijímač přijme, zeslabit pouze na pár milwattů.

Tipy: Jak převést dBm na Watts?

+40 dBm = 10 W 10.0
+30 dBm = 1 watt 1.0
+20 dBm = 100 miliwattů
+10 dBm = 10 miliwattů .01
0 dBm = 1 milliwatt 001
-10 dBm = 100 mikropattů 0001
-20 dBm = 10 mikrowattů 00001
-30 dBm = 1 microwatt 000001
-40 dBm = 100 nanowattů .0000001

Přečtěte si také: Co je deska s plošnými spoji (PCB) | Vše, co potřebujete ke Know

4. Co je to izotropní decibel (dBi)?
Izotropní anténa je teoretická anténa, která rovnoměrně vyzařuje energii ve všech směrech. Decibel Isotropic (dBi) je jednotka zisku, když se vypočítá zisk antény a porovná se se vzorem izotropní antény (nikoli skutečná anténa, ale spíše hypotetický model antény). Můžete také zvážit dBi jako poměr, který používají výrobci antén k měření, zda anténa funguje dobře. Izotropní anténa nemá ve srovnání se sebou žádný zisk / ztrátu, což znamená, že má jmenovitý výkon 0 dB.

Pro systémy s nízkou spotřebou energie, jako jsou systémy používané v mobilní komunikaci, je vhodnou referenční úrovní výkonu stupnice dBm (decibel-milliwatt), ve které je výkon odkazován na úroveň 1 mW:

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

Takže pokud má anténa zisk 5 dBi v konkrétním směru, znamená to, že ve srovnání s izotropní anténou (která bude mít v tomto směru zisk 0 dB), má tato anténa zisk 5 dB.

Můžete dokonce považovat dBi za měření, které porovnává zisk antény s ohledem na izotropní zářič (teoretická anténa, která rovnoměrně vyzařuje energii ve sférickém vzoru).

Pro vaše vlastní je důležité vědět, že zesilovač signálu je dodáván s anténou s hodnotou dBi.

ZADNÍ

5. Co je to Decibel Watt (dBW)?

Decibelový watt (dBW) znamená decibel s ohledem na 1 Watt, je to jednotka pro měření síly signálu vyjádřeného v decibelech ve vztahu k jednomu wattu. Výkon dBW se rovná 10násobku základních 10 logaritmů výkonu ve wattech. Je to velmi užitečné, protože dokáže vyjádřit velký rozsah hodnot v krátkém rozsahu čísel.

U vysoce výkonných systémů, jako jsou systémy používané v satelitní komunikaci, se běžně používá stupnice dBW (decibel-watt), ve které je výkon odkazován na 1 W:

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

Přečtěte si také: Co je VSWR a jak měřit VSWR?

Jaký je rozdílference mezi dB a dBM?

● Decibel (dB) a dB ve vztahu k miliwattu (dBm) představují dva různé, ale související pojmy.

DB je zkratka, jak vyjádřit poměr dvou hodnot. Jako jednotka pro sílu signálu dB vyjadřuje poměr mezi dvěma úrovněmi výkonu. Být přesný, dB = log (P1 / P2).

Použití decibelu nám umožňuje kontrastovat velmi rozdílné úrovně výkonu (běžné potíže v návrhu rádiového spojení) s jednoduchým dvoumístným nebo třímístným číslem namísto náročnějšího devíti nebo desetimístného čísla.

Například namísto charakterizace rozdílu ve dvou úrovních výkonu jako 1,000,000,000 1 10 1,000,000,000 na 1, je mnohem jednodušší použít reprezentaci decibelů jako 90 * log (XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX/XNUMX) nebo XNUMX dB. Totéž platí pro velmi malá čísla: Poměr 0.000000001 k 1 lze charakterizovat jako -90 dB. Díky tomu je sledování úrovně signálu mnohem jednodušší.

Projekt jednotka dBm označuje absolutní hladinu energie měřenou v decibely a vztaženo na 1 miliwatt (mW). Chcete-li převést z absolutního výkonu „P“ (ve wattech) na dBm, použijte vzorec dBm = 10 * log (P / 1 mW). Tato rovnice vypadá téměř stejně jako pro dB. Nyní však byla úroveň výkonu „P“ označena jako 1 mW. Ukázalo se, že v praktickém rádiovém světě je 1 mW vhodným referenčním bodem, ze kterého se měří výkon.

Použijte dB, když expresej poměr mezi dvěma hodnotami výkonu. Při vyjádření absolutní hodnoty výkonu použijte dBm.

V mnoha popisech týkající se produktů FM, držíme vidět lidi používat termíny "DB", "dBm", a "dBi" zaměnitelně, když ve skutečnosti znamenat velmi různé věci. Takže, tady je to trochu pozadí na správné použití těchto pojmů.

ZADNÍ

Přečtěte si také: Jaký je rozdíl mezi AM a FM?

Jaký je rozdíl dB a dBi?

● Představte si anténu, která vyzařuje energii rovnoměrně ve všech směrech, podobně jako naše slunce. Ve vědeckém žargonu se o něm říká, že jde o „izotropní zářič“, protože nemá žádnou přednost před zářením v žádném směru ... jinými slovy nemá „směrovost“.

● Tento typ izotropní antény má „žádný zisk“. „Žádný zisk“ lze vyjádřit lineárně jako x1 (časy 1). To jednoduše znamená, že všechny směry mají stejné energetické záření a všechny jsou rovny průměrnému energetickému záření.Anténní inženýři mají rádi logaritmické termíny a říkáme, že tato situace bez zisku je 0 dBi (vyslovuje se „nulové oko dee bee“). Představte si u našeho slunce obrovské hvězdné zrcadlo. Představte si, jak by to změnilo toto rozdělení energie a poskytlo směrovost slunečnímu záření. S takové imaginární zrcadlo, jedna polovina naší sluneční soustavy by byla tmavá (za zrcadlem).

● Druhá polovina by byla dvakrát jasnější (při pohledu na přímé slunce plus jeho odraz). Zrcadla nebo čočky mají v některých preferovaných směrech vzhled zesilující energie ukradením a přesměrováním ze znevýhodněných směrů. Antény dělají totéž.

● Zrcadla nevytvářejí světlo, pouze jej odvádějí, směrují nebo koncentrují do určitého směru. Antény nevytvářejí rádiové energie, ale pouze je odvádějí, směrují nebo koncentrují do určitého směru. Tato směrová funkce se nazývá zisk. Pamatujte, že nevzniká žádná nová energie, je jednoduše přesměrována nebo dána směrovost (směrovost). Míra intenzifikace v preferovaném směru se kvantifikuje jako zisk. Zrcadlo tak může přesměrovat polovinu energie ze slunce (nebo svíčky) a vypadat dvakrát tak jasně (tj. Dvě svíčky). Říká se havea zisk 2x (krát dva) nebo zdvojnásobení.

-10 dBi
Jedna desetina, 1/10 nebo „10%“ (ztráta, ne zisk)
-6 dBi
Jedna čtvrtina, 1/4 nebo „25%“ (ztráta, ne zisk)
-3 dBi
Jedna polovina, 1/2 nebo „50%“ (ztráta, ne zisk)
0 dBi
Žádný zisk, „stejný“, 100% (žádný zisk, žádná ztráta)
+1 dBi
O 12% vyšší, časy 1.12 nebo 112%
+2 dBi
O 58% vyšší, časy 1.58 nebo 158%
+3 dBi
100% vyšší, časy 2, „zdvojnásobení“ nebo 200%
+6 dBi
300% vyšší, 4krát
+9 dBi
Times 8 (% měřítko není užitečné pro velké násobky)
+10 dBi
Times 10 (% měřítko není užitečné pro velké násobky)
+13 dBi
Times 20 (% měřítko není užitečné pro velké násobky)
+20 dBi
Times 100 (% měřítko není užitečné pro velké násobky)