Мощность дб в разы. Что такое dBi, dBm

Децибелы, децибелы, а я маленький такой…

Сколько можно услышать: «Децибелы, децибелы…» или увидеть: «96 дБ, -65 dB и т.п.»… К сожалению, можно привести немало фактов, когда децибелы употребляются просто ради «красного словца», чтобы подчеркнуть свою «значимость» и не более. Давайте разберёмся, что же скрывается за этими странными для непосвящённых единицами измерения?


В технике часто приходится сравнивать между собой различные величины, например: уровни сигналов, их мощности и др. Иногда приходится строить различные графики их зависимостей, например от частоты или времени. Но вот дело в том, что часто уровни сигналов могут различаться в сотни и тысячи раз, а потому использовать для них обычный линейный масштаб не совсем удобно. Тогда на помощь приходят логарифмы.

Радужный туннель - это волнистая игрушка

Если мы дадим все три цвета с максимальной интенсивностью, мы получим белый цвет. Радужный туннель, который сияет всеми цветами, смотрит на первый взгляд, чтобы исследовать. Посетители приезжают сюда на кажущуюся скучную тему, которую они знают из классов физики. Это электромагнитное излучение.

Различные типы электромагнитного излучения характеризуются разными длинами волн. Другая волна передается телевизионным передатчиком, рентгеновским или радиоактивным излучением. Единственным излучением, которое может видеть человеческий глаз, является так называемая видимая область между инфракрасным и ультрафиолетовым излучением. Это веселый туннель, который показывает, когда он поочередно мигает красным, синим, желтым или зеленым. Цветовая гамма можно увидеть, в отличие от солнечного света или микроволнового излучения.


Напомню из школьного курса, что логарифм данного числа - это показатель степени определённого числа (основания), в которую надо возвести основание, чтобы получить данное число. Существуют обычные логарифмы, т.е. с произвольным основанием - log ; натуральные, с основанием e=2,718281828… - ln и десятичные с основанием 10 - lg . Удобство логарифмов состоит ещё и в том, что вместо деления и умножения в расчётах мы используем сложение и вычитание.

Он появился в американской лаборатории ученого Перси Спенсер только потому, что шоколад в его кармане, который имел машину, излучающую микроволны начал стрелять. Знаете ли вы, что первая микроволновая печь измеряется более двух метров, весом 400 килограммов и стоимостью 3000 долларов? Он использовался для нагрева большого количества продуктов в ресторанах океанских лайнеров.

Нам нужно поместить микрофон с интенсивным шумом как можно ближе к источнику звука, чтобы получить запись с приемлемым отношением сигнал / шум, тогда как для высококачественного малошумящего микрофона у нас гораздо больше возможностей. Таким образом, небольшой шум - это не просто техническая величина, но он дает нам свободный проктор для вашего творчества.

1. Переходим собственно к децибелам:

Единица названа «бел » в честь изобретателя телефона Александра Грэма Белла (Alexander Graham Bell; 1847-1922). Обратите внимание, что в названии единицы последнее «л » не пишется.

Определение из ГОСТ 8.417‑2002 звучит грозно: «бел - логарифмическая величина (логарифм безразмерного отношения физической величины к одноимённой физической величине, принимаемой за исходную): уровень звукового давления; усиление, ослабление и т.п.». Но не так страшен чёрт, как его малюют.

Для конденсаторных микрофонов шум устанавливается на «соответствующий уровень шума». Но общий термин - «пользовательский шум», потому что этот сигнал выходит из микрофона при отсутствии какого-либо источника звука. Правильный способ измерения собственного шума - вставить весь микрофон в звукоизолирующий контейнер и измерить сигнал на выходе микрофона. Однако некоторые производители измеряют шум микрофона без капсулы микрофона, обеспечивая оптически лучшие, но неверные результаты.

Это свойство определяется степенью человеческого голоса. Точное число не так важно, потому что даже в очень тихой студии звукозаписи больше шума в помещении, чем 10 дБ-А. В основном, этот шум не слышен в контексте всего процесса. Для динамических микрофонов уровень шума не указан, поскольку он зависит от используемого предусилителя микрофона. Вообще говоря, динамические микрофоны с премиальным малошумящим предусилителем имеют собственный шум около 18 дБ-А.

Обозначается бел по-русски прописной буквой «Б », а в забугорной литературе - прописной латинской буквой «B ». На практике бел это довольно большая единица, а потому используют его десятую часть - децибел . Приставка «деци » как раз её и обозначает. Децибел соответственно обозначают «дБ » или «dB ».

2. От слов перейдём к формулам:

Референтное акустическое давление для измерения шума составляет 94 дБ, что соответствует 1 Па. Поэтому мы можем просто посчитать. Статья кратко и без лишних осложнений объясняет использование децибельного блока. П. Но странно, сколько людей на самом деле не знают, что такое децибелы, и вяжут дБ с дБм.

Меньший знает что-то о децибелах напряжения и мощности. Децибел является безразмерной единицей, которая выражает отношение двух значений одной и той же величины. Для чего нужны децибелы? Это связано с тем, что децибелы логарифмичны, и поэтому их размер легко влияет на отношение значений порядка нескольких порядков, в то время как их значение остается легко выраженным. Вторая главная причина заключается в том, что децибел, как логарифмическая единица, преобразует умноженное на переписку и подразделение на вычитание и, таким образом, позволяет делать большие вычисления с головы и тем самым быстро ориентироваться в проблеме.

2.1 Для одноимённых энергетических величин , таких, как: мощность, энергия, плотность энергии и т.п. формула такая:

1 Б = 10 дБ = lg(P2/P1), при P2 = 10.P1, (1)

Где P1, P2 - и есть эти самые одноимённые энергетические величины.

0 дБ = 10.lg(P2/P1), при P2 = P1 (2)

G [дБ] = 10.lg(P2/P1) (3)

P2/P1 = 10^(G [дБ]/10) (4)

2.2 Для одноимённых «силовых» величин , таких, как: напряжение, сила тока, напряжённость поля и т.п. формула такая:

Да, это принцип логарифмического правителя. На практике вам нужно знать следующие значения для остальных, а остальные можно вывести из головы. Выбранные вычисленные частые значения. Соотношения мощности и напряжения различны для одних и тех же децибел, это связано с тем, что мощность пропорциональна второй мощности напряжения.

Что имеет усиление антенны 12, 5 дБ? В любом случае это означает, что антенна дает на клеммах более 12, 5 дБ больше, чем эталонная антенна, расположенная в том же месте и в том же электромагнитном поле. Диполь имеет коэффициент усиления 2, 13 дБ относительно изотропного излучателя. Поэтому напряжение на выводах этой антенны будет в 4, 22 раза больше напряжения на диполе.

1 Б = 10 дБ = 2.lg(F2/F1), при F2 = sqrt(10).F1, (5)

Где F1, F2 - и есть эти самые одноимённые энергетические величины.

Для децибелов формулы будут такими:

0 дБ = 20.lg(F2/F1), при F2 = F1 (6)

G [дБ] = 20.lg(F2/F1) (7)

F2/F1 = 10^(G [дБ]/20) (8)

Примечание: «G » в формулах обозначает коэффициент усиления или ослабления сигнала. В отечественных источниках обычно применяют обозначение «K » с индексом, соответствующим сравниваемым величинам, например: Кu - коэффициент усиления по напряжению; Kp - коэффициент усиления по мощности и т.д.

Из предыдущего объяснения видно, что две антенны будут иметь усиление на 3 дБ над одной антенной, в случае четырехкратного усиления на 6 дБ над одной антенной. Что предусилитель имеет показатель шума 0 дБ? Что, если предусилитель имеет показатель шума 1, 5 дБ? На выходе этого усилителя этот усиленный шум будет усиливаться его усилением. На практике это означает, что если бы у нас был реальный приемник с уровнем шума 1, 5 дБ и коаксиальной антенной 1, 5 дБ, результат был бы таким же, как и идеальный не-дрянной приемник, идеальный кабель без потерь и антенна с коэффициентом усиления 3 дБ меньше, т.е. вместо двойного двойника.

Отрицательные значения, т.е. дБ со знаком «минус» показывают ослабление сигнала, со знаком «плюс» - его усиление. Значение 0 дБ показывает, что сравниваемые сигналы имеют одинаковый уровень.

3. Пара слов о неперах

Довольно часто, наравне с децибелами применяются неперы.

Непер - логарифмическая величина (натуральный логарифм безразмерного отношения физической величины к одноимённой физической величине, принимаемой за исходную). Своё название данная единица получила в честь математика, «изобретателя логарифмов» Джона Непера (John Napier; 1550-1617). Обозначаются неперы по-русски «Нп », а по-нерусски - «Np ». Перевод неперов в белы и децибелы очень простой:

Помимо всего прочего, можно сделать вывод, что разница между одним предусилителем с показателем шума 0, 5 дБ и вторым предварительным усилителем с показателем шума 0, 4 дБ, вероятно, никто не знает. Что это значит, что какой-то выход составляет -20 дБм? Это означает, что на этом выходе выходной сигнал составляет 20 дБ менее 1 мВт. Значение -20 дБм означает, что в данной точке мощность составляет 0, 01 мВт, что соответствует напряжению около 22 мВ. Большинство клиентов жалуются на шум холодильников.

Второе, что вызывает шум холодильников, - это работа мотоцикла. Даже здесь клиент может воспринимать этот звук как тревожный элемент для своего окружения, но это не так просто. Клиенты утверждают, что эти звуки еще чище ночью. Тем не менее, это понятно, ночью появляется большая тишина окружающего мира, и поэтому выделяются звуки из окружающей области. В то же время они чувствуют, что это дефект, особенно когда они были уверены в магазине, что этот прибор абсолютно бесшумен. Однако это только один угол зрения.

1 Нп = 0,8686 Б = 8,686 дБ (9)

4. Практическое применение

4.1 Уровни величин, стандартно принимаемые за ноль децибел

В практических задачах стоит вопрос, какой же уровень принимать за 0 дБ, т.е. за начало отсчёта? Обычно за 0 дБ принимают значение одной из сравниваемых величин. Но для удобства и единства измерений и расчётов используются также и стандартные уровни 0 дБ для некоторых физических величин. На измерительных приборах часто имеются шкалы децибел, которые как раз и привязаны к стандартным уровням:

Измерение шума - обычно интенсивность шума выражается в децибелах. Увеличение этой величины не является симметричным, поскольку мы привыкли к другим единицам. При увеличении на 10 дБ шум в десять раз, с шагом в 20 дБ в 100 раз. Это означает, что разница между 20 дБ и 40 дБ намного меньше разницы между 60 дБ и 80 дБ. Например, если шум составляет несколько децибел выше предела, эта информация на первый взгляд подразумевает, что это небольшое переполнение. Однако, чтобы измерить шум объективно, он должен выполняться при определенных условиях, установленных стандартом.


Как вы видите, «0» шкалы децибел измерительной головки комбинированного измерительного прибора Ц20-05 совпадает со стандартным значением 0,775 В (п.4.1.1) на шкале напряжений.

Аттенюаторы измерительных генераторов обычно имеют ступенчатый переключатель ослабления сигнала, также проградуированный в дБ. Но в этом случае обычно подразумевается ослабление выходного сигнала генератора, который может регулироваться, а потому отличаться от стандартного уровня (например, справа на фото генератора Г3-118 и есть тот самый переключатель):

Шум машины работает, вы не можете, например, измеренный при сильном ветре или дожде, и т.д. если рассматривать шум измерения бытовой техники, такие как. Для холодильников, которые являются наиболее распространенным устройством, в котором делается измерение шума, мы можем для личного пользования можно также использовать обычную руку шумовой измеритель. Однако, если нам требуется надежное измерение с точностью 0, 5 дБ, нет необходимости связываться с одной из аккредитованных лабораторий. Они проводят измерения шума профессионально, и полученный протокол измерения шума может использоваться как соответствующий фон, например, в контакте с органами власти, судами или розничными торговцами.


Перейдём собственно к стандартным уровням, принимаемым за 0 дБ:

За уровень напряжения 0 дБ принимается электрический сигнал, который развивает мощность 1 мВт на нагрузке 600 Ом. Эффективное значение напряжения сигнала при этом составляет 775 мВ.

4.1.2 Уровень звукового давления 0 дБ

Однако лабораторное измерение шума представляет собой довольно длительный и дорогостоящий вопрос, который превышает финансовые возможности большинства людей. Шум обычно измеряется либо в течение 24 часов, либо измеряется только в некоторых разделах, а остальная часть подсчитывается. В то же время прибор должен быть построен и настроен, как указано изготовителем, который, согласно его документации, определяет, как было выполнено первоначальное измерение. Поэтому невозможно просто разместить аудиометр и измерить его вокруг холодильника.

За уровень звукового давления 0 дБ принято давление в 0,00002 Па (0,0002 дин/см²) на частоте 1000 Гц - порог чувствительности человеческого уха.

4.1.3 Уровень звуковой мощности 0 дБ

За уровень звуковой мощности 0 дБ принята мощность в 10^(-12) Вт.

4.1.4 Уровень интенсивности звука 0 дБ

За уровень интенсивности звука 0 дБ принята звуковая мощность по отношению к площади в 10^(-12) Вт/м².

Чтобы сравнительное измерение было правильным, оно должно полностью соответствовать документации производителя. Вот четкое описание того, как действовать с измерением и значением, указанным на этикетке. Следовательно, результат измерения ориентации сильно зависит от фонового шума и вышеупомянутой неточной процедуры, которая не может быть исключена во время измерения. Поэтому, если уровень шума превышает несколько децибел, данные, данные производителем, могут быть и не обязательно, обязательно, неисправность на приборе!

Точное измерение затем должно быть выполнено в «Шумной камере». Это индикативное измерение проводится во избежание любых дефектов в любой части прибора. К примеру, захваченного или вибрирующего компрессора. Эта экспертная оценка проводится техником, который является специалистом в своей области и имеет многолетний опыт. Такой способ позволяет устранить с абсолютной точностью неисправность устройства, если будет доказано, что он не является дефектом, но что прибор подтвержден и / или подтвержден и идентифицирован, а затем удален.

4.2 Странности в обозначениях

Очень часто попадаются обозначения: дБм , дБВ , 20 dB (re 20 µ Pa) , 20 дБ (исх 20 мкПа) и т.п. Ничего страшного нет. Как всегда, обозначения, введённые для понятности, только ещё больше запутывают. Начну с конца:

Примеры обозначений:

  • 20 dB (re 20 µ Pa) , 20 дБ (исх 20 мкПа) . Сейчас рекомендуется указывать исходное значение, относительно которого измерен или вычислен результат в децибелах, если оно отличается от стандартного. Т.е. данные обозначения говорят нам о том, что 20 дБ у нас получается относительно уровня давления 20 мкПа, принятого за исходный (reference) уровень 0 дБ. Соответственно, приведены международное и русское обозначение;
  • dBa - «нормированный» dBrn . Означает взвешенную шумовую мощность цепи, отнесённую к минус 85 dBm (дБм), который принят за 0 dBa. История этого параметра такова: измерения в линиях связи проводились шумовым счётчиком, который был откалиброван на частоте 1 кГц так, что 1 мВт (0 дБм) давал значение +85 дБм. Если же 1 мВт был распределён в полосе частот 300-3400 Гц (стандартный телефонный канал связи) как белый шум, то счётчик показывал 82 дБ;
  • dBa0 - шумовая мощность цепи в dBa, отнесённая к 0 dBr. Эта величина предпочтительнее, чем dBa, так как делает ненужным знать или устанавливать уровень передачи в точке измерения;
  • dBd - усиление антенны относительно диполя;
  • dBi - усиление антенны относительно изотропного излучателя;
  • dBµ V (дБмкВ) - децибелы относительно уровня напряжения 1 мкВ, принятого за 0 дБмкВ;
  • dBm (дБм) - децибелы относительно уровня мощности 1 мВт, принятого за 0 дБм. Этот параметр изначально использовался в телефонных линиях связи и подразумевал её стандартное сопротивление 600 Ом. Для определения относительного уровня передаваемого сигнала по линии связи предпочтительнее использовать dBr.
  • dBm0 - dBm (дБм), измеренный (отнесённый) в точке нулевого уровня передаваемого сигнала;
  • dBmp - единица мощности шума в dBm (дБм), измеренная псофометрическим взвешиванием. dBmp = 10.lg(pWp) - 90 = dBa - 84 = dBm - 2,5 (для белого шума в полосе частот 300-3400 Гц). pWp - взвешенная псофометрическая мощность в пиковаттах;
  • dBm0 p - абсолютная мощность шума в dBm (дБм), измеренная (отнесённая) в точке нулевого относительно псофометрически взвешенного уровня передаваемого сигнала;
  • dBr - децибелы «относительного уровня». Используются для определения уровня сигнала в различных точках цепи, относительно точки нулевого уровня передаваемого сигнала;
  • dBrn - единица взвешенной мощности шума в цепи, дБ, отнесённая к 1 pW (-90 dBm) , принятого за 0 dBrn;
  • dBrnс - взвешенная мощность шума в dBrn, полученная при использовании измерителя шумов с «С-сигналом» взвешивания;
  • dBrnс0 - шум в dBrnс, измеренный (отнесённый) в точке нулевого уровня передаваемого сигнала;
  • dBU - децибелы относительно стандартного уровня напряжения 0,775 В (1 мВт на нагрузке 600 Ом), принятого за 0 dBU;
  • dBV (дБВ) — децибелы относительно уровня напряжения 1 В, принятого за 0 дБВ;
  • dBW (дБВт) — децибелы относительно уровня мощности 1 Вт, принятого за 0 дБВт;

Примечания:

Это означает, что если метка потребителя включать информацию о шуме 41 дБ и ориентировочных измерениях измеряются 43 дБ, это не может рассматриваться соответствующей информации, которая будет давать право потребителя отказаться от договора. Однако, если потребитель не удовлетворен этим измерением ориентации и, впоследствии уведомив техника, что прибор полностью удовлетворен, в этом случае техника больше не может быть сделана для него в то время.

В этих случаях потребителю рекомендуется подвергать шум устройства проверкой профессиональной испытательной лабораторией, которая имеет разрешение Государственной испытательной лаборатории и имеет отношение к возможному разрешению спора. Список этих лабораторий и испытательных помещений доступен на каждой гигиенической станции. Что касается антенной техники, то обычно обнаруживаются такие термины, как коэффициент усиления, предопределенные пропорции и т.д. поскольку тот факт, что он сообщается в децибелах, мы привыкли к нам, но что именно это означает?

  1. dBm (дБм) можно легко перевести в dBµV (дБмкВ), для чего к дБм нужно прибавить число 107. Например: -30 дБм = -30 + 107 = 77 дБмкВ.
  2. dBm (дБм) перевести в ватты можно по следующей формуле:

P = 10^(G [дБм]/10) / 1000 (10)

4.3 Как же применять дБ на практике?

Пример 1 . По известному уровню усиления в дБ рассчитаем напряжение на выходе усилительного тракта:

Как это пришло в голову? С этой идеей многие гусиные шишки придут. Не каждый является математиком, и он часто создает впечатление необычного чувства децибел. Реальность не так сложна, речь идет о нескольких основных правилах, которые вам нужно изучить, и о самых простых, с которыми вы можете справиться без проблем.

Децибел, как и Вольт или Ампер, является определенной единицей. В этом случае, однако, это не вопрос физики, а факт. двух томов или выходов. Из-за этого, однако, пропорции достояния также очень велики, и их интерпретация будет сложной, мы будем использовать их даже логарифмом. И написать одно письмо, очевидно, ярлык, а не длинный номер. Другой пример: У нас есть ослабление на 167 дБ, сколько это в «нормальных» номерах?

Дано: коэффициент усиления: Ku = 48 дБ;

напряжение сигнала на входе: Uвх = 50 мВ.

Решение:

1. Смотрим для 48 дБ отношение напряжений в таблице из п.5. Отношение выходного напряжения к входному для 48 дБ, по данным таблицы, составляет 251,2 раза. Т.е. Uвых = 251,2.Uвх = 251,2.50 мВ = 12,56 В.

2. Воспользуемся формулой (7): 48 дБ = 20.lg(Uвых/Uвх). Т.к. десятичный логарифм есть показатель степени 10, то перепишем предыдущее выражение в следующем виде: 48/20 = lg(Uвых/Uвх) и отсюда найдём отношение Uвых/Uвх. Значение десятичного логарифма этого отношения равно 2,4. Это значит, что отношение Uвых/Uвх = 10^2,4 = 251,2. Короче говоря, мы вывели формулу (8). Дальше совсем просто: Uвых = 251,2.Uвх = 251,2.50 мВ = 12,56 В. Мы получили тот же результат, что и в предыдущем решении, а это значит, что оба решения верны.

Пример 2 . По известному уровню погонного затухания электрического сигнала рассчитаем общее затухание в кабеле известной длины.

Дано: коэффициент затухания: K = 0,13 дБ/м;

длина кабеля: L = 50 м.

Решение: Кобщ = K.L = 0,13 дБ/м. 50 м = 6,5 дБ. Мы в результате получили, что общее затухание электрического сигнала в кабеле составляет 6,5 дБ. Для того, чтобы узнать, сколько это будет применительно к напряжениям сигнала на входе и выходе кабеля, воспользуйтесь примером 1.

Пример 3 . По известным уровням мощности электрического на входе и выходе усилительного тракта, рассчитаем усиление по мощности в децибелах:

Дано: входная мощность: Pвх = 23 мВт;

выходная мощность: Pвых = 200 Вт.

Решение:

1. Рассчитаем отношение выходной мощности по отношению к входной, т.е. коэффициент усиления по мощности: Kp = 200 Вт / 23 мВт » 8696 раз. Смотрим таблицу п.5 для данного соотношения мощностей. Результат получается где-то между 39 и 40 дБ.

2. Для более высокой точности результата воспользуемся формулой (3): Kp [дБ] = 10.lg(Pвых/Pвх) = 10.lg(200 Вт / 23 мВт) = 39,393 дБ. Такая точность на практике обычно не нужна, поэтому результат можно округлить до 39,4 или даже до 40 дБ.

Пример 4 . Считаем со стандартными значениями из п.4.1: все расчёты в данном случае выполняются аналогично приведённым выше, только у нас заранее задан уровень физической величины, принятой за 0 дБ. Мы её и подставляем в формулы вместо входного или выходного уровня и соответственно рассчитываем необходимые соотношения.

Дано: К1 = 10 дБ; К2 = 15 дБ; К3 = -3 дБ;

Решение: Нет ничего проще! Просто просуммируем коэффициенты усиления всех звеньев: Кобщ = К1 + К2 + К3 = 10 дБ + 15 дБ - 3 дБ = 22 дБ. Заметьте, К3 имеет отрицательное значение. Это означает, что в этом каскаде происходит не усиление, а ослабление сигнала. Практических примеров этому множество, один из самых ярких приведён в примере 2 - затухание сигнала в длинном кабеле. Надеюсь, антенну или DVD-проигрыватель длинным кабелем к телевизору подключали?

5. Таблица перевода децибелов в отношения токов, напряжений, мощностей и неперы

6. Представление двоичных чисел в децибелах

В связи с тем, что сейчас очень широко используется цифровая техника с представлением данных в двоичной системе счисления, для удобства в нашем

dB (дБ) - децибел. В общем случае логарифмическая единица отношений чего либо. Заменяет собой такое понятие как «разы». Т.е. это не абсолютная величина типа вольт или ватт, а относительная, как например проценты.

Np(dB) = 10 lg (P1/P2)

Например, если уровень сигнала возрос в 1000 раз, то это соответствует +30 dB (говорят сигнал возрос на 30 дБ). Применение такой единицы измерения отношений, позволяет заменить умножение/деление на сложение/вычитание при подсчете усиления/ослабления. Пример… В фидере сигнал был ослаблен в 4 раза, а усилитель его повысил в 220 раз. Тогда в системе фидер-усилитель сигнал усилился в 220 / 4 = 55 раз. В децибелах расчет проще 23 — 6 = 17 дБ.

(дБм). Иногда удобно какую либо величину принять за эталон (нулевой уровень) и относительно ее измерять уровень уже в децибелах. Так, если принять за нулевой уровень - 1мВт и относительно его измерять, то появляется такая единица измерения как дБм(1мВт = 0 дБм). Она уже имеет вполне весомый физический смысл, в отличии от безличных децибелов, dBm — это мера мощности. В ней измеряют уровень слабых сигналов (в том же «палкомере» модема), чувствительность приемников, мощность передатчиков и т.п. Например уровень в 50 мкВ на 50-омном входе приемника соответствует уровню мощности 5·10-8 мВт или -73 дБм. Измерять чувствительность в единицах мощности более удобно, чем в единицах напряжения, так так нам приходится иметь дело с сигналами разной формы, в том числе шумовыми. К тому же, мы избавляемся от необходимости каждый раз уточнять, каково входное сопротивление приемника. Например, пороговая мощность большинства «свистков», при которой они еще коннектятся с базовой станцией около -110 dBm. Мощность передатчика, например Wi-Fi роутера, тоже можно измерять в dBm.

(дБи). Единица измерения усиления антенн относительно «эталонной» антенны. За такую эталонную антенну принят так называемый изотропный излучатель — идеальная антенна, диаграмма направленности которой представляет собой сферу, коэффициент усиления которой равен единице и КПД которой равен 100%. Излучение сигнала таким излучателем происходит с равномерной интенсивностью во все стороны. Такой антенны в природе не существует, это виртуальный объект, однако, очень удобный в качестве эталона для измерения параметров реальных антенн. Существует еще одна единица: dBd — здесь за эталон принят полуволновой диполь. Однако, использование dBi предпочтительнее (и чаще всего именно его и используют, иногда даже пишут дБ, но подразумевают дБи), т.к. в этом случае проще расчет энергетического баланса трассы радиосвязи. dBi — это относительная единица, ничем по сути от простого децибела не отличима, кроме определения эталона, относительно которого и идет отсчет.

Коэффициент усиления антенны определяет, насколько децибел плотность потока энергии, излучаемого антенной в определенном направлении, больше плотности потока энергии, который был бы зафиксирован в случае использования изотропной антенны. Коэффициент усиления антенны измеряется в так называемых изотропных децибелах (дБи или dBi).
Так, если коэффициент усиления антенны в заданном направлении составляет 5 dBi, то это означает, что в этом направлении мощность излучения на 5 дБ (в 3,16 раза) больше, чем мощность излучения идеальной изотропной антенны. Естественно, увеличение мощности сигнала в одном направлении влечет за собой уменьшение мощности в других направлениях. Конечно, когда говорят, что коэффициент усиления антенны составляет 5 dBi, то имеется в виду направление, в котором достигается максимальная мощность излучения (главный лепесток диаграммы направленности).
Зная коэффициент усиления антенны и мощность передатчика, нетрудно рассчитать мощность сигнала в направлении главного лепестка диаграммы направленности. Так, при использовании беспроводной точкой доступа с мощностью передатчика 20 dBm (100 мВт) и направленной антенны с коэффициентом усиления 10 dBi мощность сигнала в направлении максимального усиления составит 20 dBm + 10 dBi = 30 dBm (1000 мВт), то есть в 10 раз больше, чем в случае применения изотропной антенны.




Top