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分贝制的含义及计算(陈柏年)
220 230
数值 2 1 0.5 0.25 0.125
M(兆) G ( 吉)
240
T ( 太)
20
数值的进制转换
• 二进制转换成十进制或十六进制(11101100) 2=(1×128+ 1×64+ 1×32+ 1× 8+ 1×4 )10 = (236) 10 =(14 ×16+12 ×1 )10 =(EC) 16 • 十进制转换成二进制或十六进制 (218) 10 = (128+64+16+8+2) 10 =(11011010) 2 = (DA) 16 (118) 10 = (64+32+16+4+2) 10 =(01110110) 2 = (76) 16 = (7 ×16+ 6 ×1 ) 10
因数 10-1 10-2 10-3 10-6 10 -9 10-12 10 - 15 10 - 18 词冠 deci centi milli micro nano pico femto atto 中文代号 分 厘 毫 微 纳 皮[微微] 飞 阿 国际代号 d c m
n
p f a
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2的幂次
幂 210 29 28 27 26 25 24 23 22 数值 1024(k)千 512 256 128 64 32 16 8 4 幂 21 20 2-1 2-2 2-3
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分贝计算的举例3
• 已知:放大器的增益(功率放大倍数)G=3500 • 求: (1)G=? [dB],(2)电压放大倍数=? • 解: (1) G [dB]=10lgG=10lg 3500 =10lg(7000/2) = 10lg 7000- 10lg 2= 10lg (7×1000) –3 =8.5+30 –3=35.5 [dB] (2)增益G [dB] =20lg电压放大倍数= 35.5 [dB] =10lg 3500 电压放大倍数= ( 3500 )(1/2) =59倍
– 由低阻抗折算成高阻抗,电平修正因子为负,应减去修正值。 如阻抗由50Ω 折算成75Ω 时,修正因子为10lg(50 / 75)= -1.76 [dB]
如阻抗由75Ω 折算成600 Ω 时,修正因子为10lg(75 / 600)= -9 [dB]
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八、分贝的速算
真数x
1 2 3 4 5 6
10lgx
• 0[dBmV]
= 10lg( 10 - 6 /75/ 10 - 12 /75 )
= 10lg 10
6
0[dBμV]
8
= 60 [dBμ V]
其它分贝制
• 分贝微伏/ 米[dBμV/m]:基准电场强度= 每米上电位差为1微伏,即E0= 1μV/m。 • E(dB)= 20lg( E/E0 )[dBμV/m] • 分贝瓦 / 平方米[dBW/m2] :基准功率能 量密度(与辐射方向垂直的单位面积内 的能流密度)P 0 = 1W。 • P0 = 10lg(P/ P0 )[dBW/m2]
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分贝计算的举例2
• 已知:某放大器的输入电平Li=72 [dBμ V],NF=8 dB, G= 35dB,规定的CTBR为70 dB(输出电平为110 dBμ V ,频道数为CHR=70) • 求(1)CNR1= ? [dB],(2)若两级放大器级连,输 出电平为102[dBmV], CH=40;求总的两级放大器级连 后的CNR和CTB为多少? • 解: (1) CNR1= Li - NF –2.4 = 72 - 8 –2.4 =61.6[dB] (2) CNR [dB] = CNR1 –10lg2 =61.6-3=58.6[dB] • CTB1 [dB] = CTBR +2×(110- 102)+20 ×lg[(70-1)/ (401)]= 70 +16+ 20 ×lg(7/4)=86+17-12=91 [dB] • CTB [dB] = CTB1 [dB] - 20 ×lg2= 91-6=85 [dB]
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IP地址表示法转换
• 点分十进制转换成二进制 • 已知:DNS服务器IP地址: 218.104.53.242。将它转换成二进制数表 示 • 解:(218.104.53.242) 10 = (128+64+16+8 +2. 64+32+8. 32+16+4+1. 128+ 64+32+16+2 ) 10 = (11011010 . 01101000.00110101.11110010) 2
公式:Log a 1 = 0 Log a a = 1 , , Log a (x· = Log a x + Log a y y) Log a (x/y) = Log a x -Log a y
Log a x r = r · Log a x , Log a x(1/ r) =(1 /r) · Log a x 换底公式: Log a x = (Log b x )/(Log b a ), Log b a · Log a b = 1
• 乘幂的对数等于幂次与原数对数的积
(xn) [dB] = n · [dB] x • 方根的对数等于原数对数与开方次数商 (x1/n) [dB] = (1/n) · x[dB]
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五、常用的分贝制(绝对电平)
由于采用不同的基准电平P0,形成不同的分贝制 • 分贝瓦 [dBW] P 0=1[W ] ~ 0[dBW]
• 分贝毫瓦[dBm]
• 分贝毫伏[dBmV]
P 0 =1[mW ] ~ 0[dBm]
P 0 =(1mV)2 /75Ω =0.0133μ W~0 [dBmV]
• 分贝微伏[dBμV]
P 0 =(1μ V)2 /75Ω =0.0133pW~0 [dBμ V]
• 分贝音频单位[dBu] P 0 =(0.775V)2 /600Ω =1 [mW ] ~ 0[dBu]
U1
A[dB]
z1
U2
z2
P1
P2
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四、基本运算法则
• 乘积的对数等于各乘数对数之和 (x· [dB] = x [dB]+ y [dB] y) • 商的对数等于被除数对数与除数对数之差
(x/y) [dB] = x [dB] - y [dB]
• 倒数的对数等于原数对数的负值 (1/x) [dB] = - x [dB]
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分贝与奈培的换算
• 1奈培(Np) =8.6861分贝(dB) • 1分贝(dB) =0.115奈培(Np)
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分贝计算的举例1
• 已知:某处的电平L=110 [dBμ V]
• 求:L=?[dBmV] =?[dBm] =?[dBW] • 解: L=110 [dBμ V]= 110-60=50 [dBmV] L= 110 [dBμ V] =50 [dBmV]= 50- 48.75 =1 .25 [dBm] L= 110 [dBμ V] =1 .25 [dBm] = 1 .25-30= - 28.75 [dBW]
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国际制词冠
因数 1018 1015 1012 109 106 103 102 101 10-1 词冠 exa peta tera giga mega kilo hecto deca deci 中文代号 艾 拍 太 吉 兆 千 百 十 分 国际代号 E P T G M k h da d
18
国际制词冠
3
二、电平(Level)
• 定义:某点功率P1与选定基准功率P0之比的对数关
系,用分贝或奈培表示。
• 性质:它是描述功率的物理量。
P1(dB) = 10lg(P1/P0) [dB] • 由于选定基准功率P0的不同,从而也就有不同的分贝
制。
• 同一电平(功率)也就有可以有不同的表示方式。
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三、相对电平(增益/衰减)
《分贝制的含义及计算》
陈 柏 年
1
一、对数函数
• • • • 定义:y = Log a x 指数函数:x = a y 曲线: 特点: 1. 经(1,0)点 2. 渐近线为x = 0(纵轴) 3. 零和负数无对数
xห้องสมุดไป่ตู้
0
(底a>0)
y
x:真值,y: x以a为底的对数
a>1
1
0<a<1
4.
底a大于零
2
运算公式
• 含义:用分贝表示两个电平的相对大小。
• 计算: A[dB]= 10lg(P2/P1) = 10lgP2- 10lgP1
= P2 [dB] - P1 [dB] =10lg[(U22/z2) / (U12/z1) ]
= 20lg (U2/U1)+ 10lg(z1 / z2)
• 当z2 = z1时, A[dB]= 20 lg (U2/U1)[dB] • 放大器A[dB]>0,衰减器A[dB] <0, 保持器A[dB]=0
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七、阻抗不同时的换算关系
• 采用不同的阻抗,应考虑阻抗修正因子10lg(z1 / z2)。 • 基本规律: – 由高阻抗折算成低阻抗,电平修正因子为正,应加上修正值。 如阻抗由75Ω 折算成50Ω 时,修正因子为10lg(75/50)=1.76 [dB] 如阻抗由600Ω 折算成75Ω 时,修正因子为10lg(600/ 75)=9 [dB]
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六、常用分贝制之间的转换关系
• 0[dBW] =
=10lg(1000/1) = 10lg10 3 = 30 [dBm] • 0[dBm] = 10lg(10
-3
dB 0[dBW] 30 [dB] 0[dBm] 48.75 [dB] 0[dBm V] 60 [dB]
/10