基于分贝的无线通信参数表示 - 在参数之间转换
在无线通信中,某些参数(如功率和电压)的大小在几个数量级上变化——例如;移动通信中的接收信号功率电平可以在十分之一毫瓦到大约几百毫瓦之间变化。对于某些无线通信系统,接收到的功率可能在几十瓦到十分之几微瓦之间变化!这是由于噪声、衰落等形式的无线信道条件造成的。
以下等式分别表示以 1 V 和 1 W 为基准的电压和功率增益。
$$Voltage\: gain(dBV)=20log_{10}(\frac{Voltage\:Value}{1V})$$
$$Power\: gain(dBV)=10log_{10}(\frac{Power\:Value}{1W})$$
由于接收到的功率/电压电平在几个数量级上变化,因此通常以分贝表示功率。在功率的情况下,参考功率电平通常取为 1 毫瓦。将接收功率电平与 1 毫瓦进行比较,并将接收功率与参考功率之比映射到分贝标度上。
以下等式表示以 dBmW 表示的功率,参考功率为 1 毫瓦。
$$Power\: gain(dBmW)=10log_{10}(\frac{Power\:value}{1mW})$$
分贝表示证明对于解释数据非常方便。在线性(绝对)标度中,很难在单个图上表示在非常大的动态范围内变化的数量。很难选择合适的比例来表示各种值。基于分贝的功率、电压表示;current 等主要用于方便地以单一比例显示值。
一些常用的基于分贝的无线通信参数表示有 dBW(相对于 1 瓦的分贝)、dBmW(相对于 1 mW 的分贝)、dBµW(相对于 1 微瓦的分贝)、dBV(相对于 1 瓦的分贝)相对于 1 V)、dBmV(相对于 1 毫伏的分贝)、dBµV(相对于 1 微伏的分贝)等等。
$$V(dBmV)=20log_{10}(\frac{Voltage\:value}{1mV})$$
$$V(dB\mu\:V)=20log_{10}(\frac{Voltage\:value}{1\mu\:V})$$
$$P(dB\mu\:W)=10log_{10}(\frac{Power\:value}{1\mu\:V})$$
下表总结了无线通信系统中常用的 dB 值,包括无线链路预算。
快速总结
下表将有助于快速解决问题
i/p 功率的“dB”增加 | 输出功率 |
---|---|
3 dB | 两倍的输入功率 |
6 dB | 输入功率增加四倍 |
9 dB | 输入功率增加八倍 |
10 dB | 十倍输入功率 |
这同样适用于“dB”减少。让我们再看一张更重要的换算表。
换算表
转换自 | 程序 |
---|---|
‘dBm’ to ‘dBW’ | 'X' dBm(或 dBmW)= 30 + 'X' dBW 6.02 dBW = 36.02 dBmW |
‘dBμW’ to ‘dBW’ | “Y” dBμW = 60 + “Y” dBW 40 dBμW = -20 dBW |
‘dBμV’ to ‘dBV’ | 'Z' dBμV = 120 + 'Z' dBV 40 dBμV = -80 dBV |
数字示例
1. 将 10 dBW 转换为 dBm
索伦。我们知道,从表中,'X' dBm(或 dBmW)= 30 + 'X' dBW
因此,10 dBW 转换为 40 dBm。
2. 将 12 dBV 转换为 dBµV
索伦。从表中可以看出,'Z' dBµV = 120 + 'Z' dBV。
因此,12 dBV 转换为 132 dBµV
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