前言:
在射频、音视频领域工程上经常会到dB,dBmv,dBm这些单位,为什么要引入dB这一概念,它与我们常说W及mW是如何换算的呢?今天我们来探个究竟。
1. 名词解释 dB (分贝)
dB是一个比值,是一个数值,是一个纯计数方法,没有任何单位标注。
在不同领域有着不同的名称,因此它也代表不同的实际意义。
dB在电子学等领域中是一个很常用的单位。这个单位的特点在于使用对数,对原始数据进行表示。
1贝 = 10分贝 = 10dB
对于一个放大器:
功率放大倍数 Ap = 10 lg(Po/Pi)
电压放大倍数 Au = 20 lg(Uo/Ui)
电流放大倍数 Ai = 20 lg(Io/Ii)
例如:放大器放大倍率为40dB,说明其电压放大为100倍,电流放大也为100倍,故功率放大为10000倍
2.数据取对数的意义
缩小数据的绝对数值,方便计算。
例如,每个数据项的值都很大,许多这样的值进行计算可能对超过常用数据类型的取值范围,这时取对数,就把数值缩小了。
取对数后,可以将乘法计算转换成加法计算。
例如,对于一个级联放大器,三级的功率放大倍率分别为10,100,1000,总倍率则为三者乘机,很容易计算和书写出错。但表示成dB形式,分别为10dB,20dB,30dB,总放大倍率为10+20+30=60dB,方便了很多。
某些情况下,在数据的整个值域中的在不同区间的差异带来的影响不同。
例如,从log函数的图像可以看到,自变量x的值越小,函数值y的变化越快,同样是相差300的两对数字,log500-log200>log800-log500,也就是说,对数值小的部分差异的敏感程度比数值大的部分的差异敏感程度更高。
这也是符合生活常识的,例如对于价格,买个家电,如果价格相差几百元能够很大程度影响你决策,但是你买汽车时相差几百元你会忽略不计了。
取对数之后不会改变数据的性质和相关关系,但压缩了变量的尺度。
例如800/200=4,但log800/log200=1.2616,数据更加平稳,也消弱了模型的共线性、异方差性等。
3. dBm与dBmv单位换算

4. dBm与W换算
dBm是一个表示功率绝对值的值(也可以认为是以1mW功率为基准的一个比值),计算公式为:10log(功率值/1mw)。
关于dBm与W 之前,掌握“1个基准”和“2个原则”,便可快速换算。
一个基准:
30dBm=1W
2个原则:
原则一:
+3dBm,功率乘2倍;-3dBm,功率乘1/2
举例:
33dBm=30dBm+3dBm=1W×2=2W
27dBm=30dBm-3dBm=1W×1/2=0.5W
原则二:
+10dBm,功率乘10倍;-10dBm,功率乘1/10
举例:
40dBm=30dBm+10dBm=1W×10=10W
20dBm=30dBm-10dBm=1W×0.1=0.1W
以上可以简单的记作:
30为基准,等于1W整
加3乘以2,加10乘以10;
减3除以2,减10除以10
通过“1个基准”和“2个原则” 我们可以推演出±1dBm和±2dBm的计算技巧
+1dBm =+10dBm-3dBm-3dBm-3dBm =X×10×1/2×1/2×1/2 =X×1.25+2dBm =-10dBm+3dBm+3dBm+3dBm+3dBm =X×0.1×2×2×2×2
=X×1.6w
-1dBm =-10dBm+3dBm+3dBm+3dBm =X×0.1×2×2×2
=X×0.8-2dBm =-3dBm+1dBm =X×1/2×1.25 =X×0.625
5. 参考文档
[1]https://baike.baidu.com/item/DB/498423?fr=aladdin
[2]https://mp.weixin.qq.com/s/VUSulnfNRKcvsIVnwiadAg