本质上就是用对数(log)来表示比值,这样方便比较非常大的功率或电压范围。例如:
- 绝对值:直接告诉你功率有多大,例如 1 W、5 W、50 W。
- 相对值:告诉你和某个参考值相比有多大,例如比 1 W 大 10 倍、或小 10 倍。
在无线电里,功率、电压、场强常常跨越 10⁶~10¹² 倍的范围,直接写数字会非常大,所以大家用对数刻度(dB)来表达。
一、先搞清楚什么是 dB
- dB(分贝) = $10\times\lg{\frac{p2}{p1}}$
- 它没有“绝对值”含义,只是“比值”,关键在于参考值是什么。
- 好处:乘法变加法,方便心算和画图
功率比 |
dB值 |
直观含义 |
1:1 |
0 dB |
相对 |
2:1 |
+3 dB |
大约大一倍 |
10:1 |
+10 dB |
大十倍 |
100:1 |
+20 dB |
大百倍 |
1:10 |
-10 dB |
小十倍 |
下面这些 dB + x 都是“对某个固定参考值”的表示。
二、dBm:相对 1mW(0.001W)的功率
功率(W) |
dBm |
0.001W(1 mW) |
0 dBm |
0.01W(10mW) |
+10 dBm |
1W |
+30 dBm |
10W |
+40 dBm |
- “m” 代表 milliWatt(毫瓦)
- dBm = 10×log₁₀(功率/1 mW)
三、dBW(相对1W的功率)
功率(W) |
dBW |
1W |
0 dBW |
10W |
+10 dBW |
100W |
+20 dBW |
0.1W |
-10 dBW |
- “W” 代表 Watt(瓦特)
- dBW = 10×log₁₀(功率/1 W)
- 所以 dBW = dBm – 30(因为 1 W = 1000 mW)。
四、dBi(相对“理想各向同性天线”的增益)
天线 |
增益 |
各向同性天线 |
0 dBi |
常见偶极子天线 |
~2.15 dBi |
高增益定向天线 |
10-20 dBi 甚至更高 |
- “i” = isotropic,各向同性天线
- dBi = 天线增益相对理论各向同性天线的值
- 越高代表在某方向辐射更集中。
五、dBd(相对“半波偶极子天线”的增益)
天线 |
增益 |
半波偶极子 |
0 |
各向同性天线 |
-2.15 dBd |
高增益定向天线 |
+8 dBd |
- “d” = dipole(半波偶极子)
- dBd = 天线增益相对半波偶极子的值
- 半波偶极子比各向同性天线多约 2.15 dB 增益,因此:
$$dBi = dBd + 2.15$$
六、dBc(相对“载波”的电平)
信号 |
dBc |
载波本身 |
0 dBc |
副载波/谐波 |
-30 dBc |
杂散信号 |
-60 dBc |
- “c” = carrier(载波)
- dBc = 某个信号功率相对载波功率的比值
- 常用来表示杂散、谐波、边带等的抑制程度。
单位 |
参考点 |
用途 |
dBm |
1 mW |
功率(毫瓦基准) |
dBW |
1 W |
功率(瓦特基准) |
dBi |
理论各向同性天线 |
天线增益 |
dBd |
半波偶极子 |
天线增益 |
dBc |
载波功率 |
谐波、杂散抑制或边带电平 |
七、总结对照表
单位 |
参考点 |
用途 |
dBm |
1 mW |
功率(毫瓦基准) |
dBW |
1 W |
功率(瓦特基准) |
dBi |
理论各向同性天线 |
天线增益 |
dBd |
半波偶极子 |
天线增益 |
dBc |
载波功率 |
谐波、杂散抑制或边带电平 |
- dB + m / W = 功率基准
- dB + i / d = 天线基准
- dB + c = 载波基准