首先,DB(Decibel,分贝)1是一个表征相对值的大小的单位,即两种电或声功率之比或两种电压或电流值或类似声量之比。它还是一种测量声音相对响度的单位。
(1)表示两种电或声功率之比的一种单位,它等于功率比的常用对数的10倍。dB = 10lgX,常用于按功率来计算的带宽;-3db是指功率变为原来的1/2,10lg0.5= -3,-3dB在10进制中等同于0.5;下降3dB也就是功率下降一半,-3dB点指的是半功率点。此参数多用于二维图形解析。
(2)表示两种电压或电流值或类似声量(如声压或质点速度)之比的一种单位,等于电压或电流比的常用对数的20倍,如果两种电压或电流是在相同电阻上测得的话。dB = 20lgX,常用于电压/电流增益;-3db是指幅度变为原来的(根号2)/2,就是0.707倍,20lg((根号2)/2)= -3。
其实再简单不过了,就是把一个很大(后面跟一长串0的)或者很小(前面有一长串0的)的数比较简短地表示出来[2]。dB的引入是为了将乘除关系变为加减关系,更便于工程运算。如:
X = 1000000000000000= 10lgX = 150 dB
X = 0.000000000000001 = 10lgX = -150 dB
[例1] 甲功率比乙功率大一倍,那么10lg(甲功率/乙功率)=10lg2=3dB。也就是说,甲的功率比乙的功率大3 dB。
[例2] 7/8英寸GSM900馈线的100米传输损耗约为3.9dB。
[例3] 如果甲的功率为46dBm,乙的功率为40dBm,则可以说,甲比乙大6 dB。
[例4] 如果甲天线为12dBd,乙天线为14dBd,可以说甲比乙小2 dB。
lg就是以10为底的log。
(1)10lg2 = lg2^10 = lg1024,又因为lg1000 = 3,所以10lg2≠3,但非常接近[3]。
(2)lg4=lg(2×2)=lg2+lg2=2lg2≈0.6
(3)lg4=lg(2^2) =2lg2≈0.6
(4)10lg0.5=10 lg(2^(-1))=-10lg2≈-3
dBm[4]全写为 decibel relative to one milliwatt , 为功率的绝对值,而不同于dB只是一个相对值。
任意功率P(mW)与x(dBm)换算的公式如下:
例如,1毫瓦(1 mW)换算成分贝毫瓦为0dBm;1瓦(1 Watt)换算成分贝毫瓦则为30dBm。