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分贝的概念知多少

发布于:2022-04-29 19:16:29 来自:电气工程/继电保护 0 11 [复制转发]

一、分贝(dB)的概念
在通信工程中,当要测量某一信号的功率(如P1)强弱时,通常先选定一个基准功率(如P0),然后求以P1/P0的比值为真数、以10为底的常用对数,即lg(P1/P0),并乘以10后作为测量值,即10×lg(P1/P0),一般称其为用分贝表示的功率电平,其单位为dB,这一方法称为对数表示法。之所以采用对数表示法,是因为实验和理论表明,人类能够感觉到的声音的响度(或光的亮度)的变化是与声音强度(或光的强度)的比值的对数10×lg(W1/W0)成正比的。其中W0为初始声强值(或光的初始强度值),W1为变化后声强值(或变化后的光的强度值),。也就是说人类的听觉器官(耳)和感觉器官(眼)对于声音强度(或光的强度)的响应都是符合对数规律的。这一特点在通信领域同样存在。
分贝dB的英文全称为decibel,它的词冠来源于拉丁文decimus,意思是十分之一,decibel就是十分之一贝尔。“贝尔”是业界为纪念电话发明家贝尔(Bell)而采用的,英文为“B”(B同时是贝尔的单位)。但是B的值很大,使用上不方便,故改为分贝单位dB。在理论研究和科学计算中必须使用以e为底的对数来表示时,仍可使用奈培,代号为NP(neper),1NP =8.686dB。
二、分贝(dB)的不同形态
在工程实际中,不同测量条件下的电信传输单位dB有不同的形态,其代号及含义不同。下边介绍几种常用的形式。
1、dB
dB是分贝的统称,是一个表征相对值的值。P2比P1大一倍,那么10 lg(P2/P1)=10 lg2=3dB。也就是说,P2比P1的功率大3 dB,则功率大一倍。例如,可以说7/8 英寸GSM900馈线的100米传输损耗约为3.9dB。如果甲的功率为46dBm,乙的功率为40dBm,则可以说,甲比乙大6 dB。如果甲天线为12dBd,乙天线为14dBd,可以说甲比乙小2 dB。图2-1给出了dB值与功率比值P2/P1之间的转换关系。另外,下表2-1给出了百分损耗(%)与dB值损耗之间的换算关系。

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