"מה זה dB, dBi, dBM ו- dBW בתיאוריית רווח האנטנה? מה ההבדל בין dB, dBi, dBM ו- dBW? התכנים הבאים הם התיאוריה הבסיסית לגבי אנטנה, זה עשוי לעזור לך להתעסקלה ההכרה שלך בטכנולוגיית RF. ----- FMUSER"

אם אתה אוהב את זה, שתף את זה!

תוכן (לחץ לצפייה!)

נפוץ יחידות דציבלים ב חשמלאות

מה ההבדל בין dB ו- dBM?

מה ההבדל בין dB ו- dBi?

5 Cבשימוש ממוצע יחידות דציבל (לחץ לביקור)

רווח - רווח אנטנה
dB - דציבל
dBM - דציבל מילוואט
dBi - איזוטרופי של דציבל
dBW Decibel וואטס

1. מהו רווח?
כאשר הכוח היוצא מציוד גדול יותר מההספק שנכנס לציוד, נאמר שיש לו רווח בעוצמה. כשמוסיפים מגבר איתות לבית או לעסק, המכשיר לוקח את האות הקיים ומגביר או מגביר את הכוח ובכך מאפשר אות או חיבור אינטרנט חזקים יותר. מדידת רווח מאפשרת לך לבחור את המכשיר המושלם לצרכים שלך. כמות הרווח נמדדת בדציבלים.

2. מה זה א dB (דֵצִיבֵּל)?
1) הגדרה לדציבל

דציבל או dB היא יחידה לוגריתמית וחסרת ממד המשמשת לציון רמת הגלים האקוסטיים והאותות האלקטרוניים במונחים של יחס או רווח, בפשטות, dB היא היחידה המשמשת למדידת עוצמת רמת לחץ הקול והקול, היא הסמל והקיצור של דציבל. dB הוא גם הרווח קדימה של אנטנה, נמדד בדציבלים (dB). ערך dBi משקף את מאפייני הכיוון / רוחב הקורה של האנטנה, כלומר כיוון לעומת כיווני רב-כיווני: ככלל, ככל שהרווח גבוה יותר (dBi), כך רוחב הקורה - ככל שהאנטנה מכוונת יותר. dB מתייחס לדציבלים, שהיא יחידת המדידה של הקול אם כי היא גם מדד יחסי להספק בין שתי רמות. לכן dB אינו מדידה מוחלטת אלא יחס.

כולנו יודעים שצלילים הם האנרגיה שעוברת בגלים שנוצרים באמצעות רטט של נושא. הם נמדדים בשני היבטים: משרעת ותדירות

● מבחינת אמפליטודה

המשרעת, המדווחת בסולם dB (דציבל), משמשת למדידה ולציון עוצמתה או לחץה. במילים פשוטות, אם עם יותר משרעת, צליל יכול להיות חזק ככל שהוא יכול. לשם כך מכונה הצליל לחץ של 0.0002 מיקרוביארים השווה לתקן לסף השמיעה.

● מבחינת תדירות
התדר, המדווח על הרץ (הרץ), משמש למדידה ולציין את המספר הספציפי של תנודות הקול בשנייה.

על פי מאפייניו, הדציבלים או ה- dB נמצאים בשימוש נרחב ביישומי מדידה מדעיים כגון מדידות הנדסת חשמל (אלקטרוניקה, הגדרת רווחי מגבר, הפסדי רכיבים למשל מחלשים, מזינים, מערבלים וכו '), מדידות הנדסת קול (אקוסטיקה, נתון רעש, יחס אות לרעש וכו '), תורת הבקרה (עלילות Bode וכו'), אותות ותקשורת וכו '.

בחזרה

גם לקרוא: דע RF טוב יותר: היתרונות והחסרונות של AM, FM ורדיו גל

2) מתי ואיך מתגלים הדציבלים?
המונח bel, שמקורו במדידת אובדן השידור והספק בטלפוניה של תחילת המאה ה -20 (1928) במערכת Bell בארצות הברית, מקורו למעשה מיחידת מדידה לוגריתמית הנקראת "Bel" שנוצרה על ידי מעבדות הטלפון של בל ונקראות על שם מייסדה אלכסנדר גרהם בל.

בהשוואה ל"בל "המשמש לעתים רחוקות, הדציבלה היא יחידת העבודה המוצעת מכיוון שהבדל בעוצמה אחת בין עוצמת הקול בין שני צלילים הוא ההבדל הקטן ביותר שניתן לזהות על ידי שמיעת האדם, ודציבלים הם רק עשירית מהבל. משמש למגוון רחב של מדידות במדע והנדסה (כאמור לעיל).

3) dB הוא מדד RELATIVE של שתי רמות POWER שונות

יש גם dB ביחס לרמות VOLTAGE, אבל אני לא אכנס לאלה, מכיוון שאנחנו עוסקים בעיקר ברמות POWER בדיונים שלנו כאן. 3dB הוא פי שניים (או חצי), 6dB הוא ארבע פעמים, 10dB הוא עשר פעמים וכן הלאה. הנוסחה לחישוב רווח או הפסד ב- dB היא: 10log P1 / P2. הוא משמש לציון הרווח או ההפסד של מכשיר אחד (P1) ביחס לשני (P2). לפיכך, אני יכול לומר שלמגבר יש רווח של 30 dB, או שיש לי הפסד כולל של 6dB. אני לא יכול להגיד, המגבר שלי מוציא 30 dB, או שיש לי אנטנה 24dB, כיוון שאתה חייב לציין למה אתה מתייחס, לשם נכנס המנוי. ה- dB כשלעצמו אינו מספר מוחלט, אלא יַחַס.

● למגברים

יחידת ייחוס נפוצה היא dBm, כאשר 0dBm שווה למיליוואט 1. לפיכך, מגבר עם פלט של 30dBm מוציא 1 וואט. כמה יש לו רווח זה עניין אחר לחלוטין, ותוכלו לקבל שני מגברים שונים, כל אחד עם תפוקה של 30dBm (1Watt), שיש להם רווחים שונים, ודורשים רמות שונות של כוח כונן כדי להשיג את תפוקותיהם. אתה יכול גם להיות שני מגברים שונים עם אותו רווח שיש להם כוחות פלט שונים.

יש גם dBW (המכונה 1 וואט), אך בדרך כלל אתה משתמש רק באלו כאשר אתה מתמודד עם דברים גדולים, שכן 30dBW הוא 1000 וואט, והרבה מעבר למה שאנחנו עוסקים כאן!

● לאנטנות

יחידת ייחוס נפוצה היא dBi, המציינת את ההגבר של אנטנה בהתייחסות ל-an מקור ISOTROPIC. מקור איזוטרופי הוא הרדיאטור הכולל כיוון כיוון, מקור נקודתי אמיתי, ואינו קיים בטבע. זה שימושי להשוואה בין אנטנות, שכן מאז שהיא תיאורטית, זה תמיד זהה. זה גם 2.41 dB BIGGER מאשר היחידה הנפוצה הבאה של רווח אנטנה, ה- dBd, וגורם לאנטנות שלך להישמע טוב יותר בפרסום. ה- dBd הוא כמות הרווח שהאנטנה התייחסה אליו אנטנת DIPOLE. לאנטנה דיפולנית פשוטה יש רווח של 2.41dBi ורווח של 0dBd, מכיוון שאנו משווים אותה לעצמה. אם אני אומר שיש לי אנטנה 24dB, זה לא אומר כלום, מכיוון שלא אמרתי לך למה התייחסתי אליו.

זה יכול להיות אנטנה של 26.41 dBi (24dBd), או אנטנה של 21.59dBi (גם 24dBd!), תלוי מה הייתה ההתייחסות המקורית שלי. ההפרש הוא 4.81dB, סכום משמעותי. מרבית יצרני האנטנות נעלמו ממשחק המשחק הזה, אך ההתייחסות תהיה שונה בתחומים שונים.

אנטנות מסחריות נוטות להיות מדורגות בdBi, כפי שהאנשים קונים להם להבין את זה, ואנטנות רדיו החובבים נוטות להיות DBD, ככרעיים מכירות היטב הדיפולים.

בחזרה

גם לקרוא: DIY פשוט ותקציבי - כיצד ליצור משדר FM?

3. מהי דציבל-מילוואט (dBm או dBmW)?

dBm או dBmW (דציבלים-מילי-וואט) היא יחידת רמה המשמשת לציון שרמת ההספק מתבטאת בדציבלים (dB) בהתייחס למיליוואט אחד (mW). dBm הוא יחידה מוחלטת שכן הוא מתייחס לוואט, ה- dBm הוא גם יחידה חסרת ממד, ממש כמו dB, אך מכיוון שהיא משווה לערך ייחוס קבוע, דירוג ה- dBm הוא מוחלט. הוא משמש ברשתות תקשורת רדיו, מיקרוגל וסיבים אופטיים כמדד נוח לכוח מוחלט בגלל יכולתו לבטא ערכים גדולים מאוד וקטנים מאוד בצורה קצרה בהשוואה ל- dBW, המתייחס לוואט אחד (1000 mW) ). DBm הוא יחסית לעכבה של 50 אוהם ב- RF (תדר רדיו), ואילו בתקשורת אלחוטית, dBm הוא יחסית לעכבה של 600 אוהם. dBm הוא ביטוי כוח בדציבלים למילוואט. אנו משתמשים ב- dBm כאשר אנו מודדים כוח שנפלט ממגברים. אנו מודדים את ההספק הזה במיליוואט שבדרך כלל מקוצר כ- mW.

(DeciBels ב 1 מילוואט) מדידת הספק המשתמשת במיליוואט אחד כנקודת הייחוס (0 dBm). לדוגמא, אות ב -1 מילי וואט (100 מיקרו-וואט) הוא אובדן של 10 dBm. תחנת רדיו המעבירה 50,000 וואט חשמל עשויה להסתיים בהחלשה של כמה מילוואט בלבד עד לאיסוף מקלט הרדיו.

טיפים: כיצד להמיר dBm לוואט?

+40 dBm = 10 וואט 10.0
+30 dBm = 1 וואט 1.0
+20 dBm = 100 מיליוואט .1
+10 dBm = 10 מיליוואט .01
0 dBm = מיליוואט .1
-10 dBm = 100 מיקרו-וואט .0001
-20 dBm = 10 מיקרו-וואט .00001
-30 dBm = מיקרו-וואט .1
-40 dBm = 100 ננו-ואט .0000001

גם לקרוא: מהו מעגל מודפס (PCB) | כל מה שאתה צריך לדעתw

4. מהו איזוטרופית דציבלית (dBi)?
אנטנה איזוטרופית היא אנטנה תיאורטית המקרינה כוח באופן אחיד לכל הכיוונים. הדציבל איזוטרופי (dBi) הוא יחידת הרווח כאשר מחושבים את הרווח של אנטנה ומושווה לדפוס אנטנה איזוטרופי (לא אנטנה אמיתית אלא מודל אנטנה היפותטי). אתה יכול גם לשקול dBi כיחס, המשמש את יצרני האנטנות כדי למדוד אם אנטנה מתפקדת היטב. לאנטנה איזוטרופית אין רווח / הפסד בהשוואה לעצמה מה שאומר שהיא בעלת דירוג הספק של 0 dB.

עבור מערכות בעלות צריכת חשמל נמוכה, כמו אלה המשמשות בתקשורת סלולרית, סולם dBm (דציבל-מילוואט) הוא רמת הספק ייחוס נוחה, בה מופנה הספק לרמה של 1 mW:

P (dBm) = 10log (P (mW) / 1mW)

אז אם לאנטנה יש רווח של 5 dBi בכיוון מסוים, זה אומר בהשוואה לאנטנה איזוטרופית (שתעלה רווח של 0 dB בכיוון זה), לאנטנה הזו יש רווח של 5 dB.

אתה יכול אפילו לשקול dBi כמדידה המשווה את רווח האנטנה ביחס לרדיאטור איזוטרופי (אנטנה תיאורטית המקרינה אנרגיה באופן שווה בתבנית כדורית).

בעצמך, חשוב לדעת שמגבר האות מגיע עם אנטנה עם ערך dBi.

בחזרה

5. מה זה דציבל ואט (dBW)?

ווט הדציבלים (dBW) מייצג דציבל ביחס לוואט 1, הוא היחידה למדידת חוזק האות המובע בדציבלים ביחס לוואט אחד. ההספק dBW שווה לפי 10 מהלוגריתמים הבסיסיים של הכוח בוואט. זה מאוד שימושי מכיוון שהוא יכול לבטא טווח גדול של ערכים בטווח קצר של מספרים.

עבור מערכות בעלות הספק גבוה, כמו אלה המשמשות בתקשורת לווינית, משתמשים בדרך כלל בסולם dBW (דציבל-וואט), בו מופנה הספק ל -1 W:

P (dBW) = 10log (P (W) / 1W)

גם לקרוא: מהו VSWR ואיך מודדים VSWR?

מה ההבדלפרנס בין dB ו- dBM?

● דציבל (dB) ו- dB ביחס למילוואט (dBm) מייצגים שני מושגים שונים אך קשורים זה לזה.

DB הוא דרך קצרה לבטא את היחס בין שני ערכים. כיחידה לעוצמת האות, dB מבטא את היחס בין שתי רמות הספק. לדייק, dB = יומן (P1 / P2).

השימוש בדציבלים מאפשר לנו לעמוד בניגוד לרמות ההספק השונות מאוד (מצבה נפוצה בעיצוב קישור רדיו) למספר פשוט בן שתי ספרות או שלוש ספרות במקום מספר מכביד יותר בן תשע או 10 ספרות.

לדוגמה, במקום לאפיין את ההבדל בשתי רמות הספק כ-1,000,000,000 ל-1, הרבה יותר פשוט להשתמש בייצוג הדציבלים בתור 10*log (1,000,000,000/1), או 90 dB. אותו דבר לגבי מספרים קטנים מאוד: ניתן לאפיין את היחס של 0.000000001 ל- 1 כ -90 dB. זה הופך את המעקב אחר רמות האות לפשוט בהרבה.

אל האני יחידת dBm מציין רמת כוח מוחלטת שנמדדה ב דציבלים והתייחסו למילוואט (מילוואט). כדי להמיר מהעוצמה המוחלטת "P" (בוואט) ל dBm, השתמש בנוסחה dBm = 1 * יומן (P / 10 mW). משוואה זו נראית כמעט זהה לזו של ה- DB. עם זאת, כעת התייחס לרמת ההספק "P" ל- 1 מגוואט. מסתבר שבעולם הרדיו המעשי, 1 מגוואט הוא נקודת ייחוס נוחה שממנה ניתן למדוד כוח.

השתמש ב- d כאשר ביטויאסינג היחס בין שני ערכי הספק. השתמש ב- dBm בעת ביטוי של ערך מוחלט של כוח.

בתיאורים רבים על מוצרים של FM, אנחנו ממשיכים לראות אנשים משתמשים במונחים "dB", "dBm", ו "dBi" לסירוגין, כאשר הם בעצם אומר דברים שונים מאוד. אז, הנה קצת רקע על השימוש הנכון במונחים.

בחזרה

גם לקרוא: מה ההבדל בין AM ל- FM?

מה ההבדל בין dB ו- dBi?

● תארו לעצמכם אנטנה שמשדרת אנרגיה באופן שווה לכל הכיוונים, ממש כמו השמש שלנו. בלשון מדעית, נאמר שזה "רדיאטור איזוטרופי" מכיוון שאין לו העדפה לקרינה בשום כיוון ... במילים אחרות אין לו "כיוון".

● יש לומר כי סוג זה של אנטנה איזוטרופית "ללא רווח". "אין רווח" יכול להתבטא במונחים לינאריים כמו x1 (פעמים 1). זה פשוט אומר שלכל הכיוונים יש את אותה קרינת אנרגיה, וכולם שווים לקרינת האנרגיה הממוצעת.מהנדסי אנטנה אוהבים מונחים לוגריתמיים, ואנחנו אומרים שמצב זה ללא רווח הוא 0 dBi (מבוטא "אפס עין דבורה זו"). דמיין מראה ענקית בגודל כוכבים לצד השמש שלנו. דמיין איך זה ישנה את חלוקת האנרגיה הזו וייתן לשמש ישירות. עם מראה דמיונית כזו, מחצית ממערכת השמש שלנו תהיה חשוכה (מאחורי המראה).

● החצי השני יהיה בהיר פי שניים (לראות את השמש הישירה פלוס השתקפותו). מראות או עדשות נראות כמעצימות אנרגיה בכמה כיוונים מועדפים על ידי גניבה והפנייתה מכיוונים מוחלשים. אנטנות עושות את אותו הדבר.

● מראות אינן יוצרות אור, אלא רק מסיטות, מכוונות או מרכזות אותו לכיוון כלשהו. אנטנות אינן יוצרות אנרגיית רדיו, אלא רק מפנות, מכוונות או מרכזות אותה לכיוון כלשהו. תכונה כיוונית זו נקראת רווח. אנא זכור, לא נוצרת אנרגיה חדשה, היא פשוט מנותבת או נותנת כיוון (כיוון). כמות ההתעצמות בכיוון מועדף מכמתת כעלייה. כך מראה יכולה להפנות מחצית מהאנרגיה מהשמש (או מנר), ולגרום לה להראות פעמיים בהירה (כלומר שני נרות). זה נאמר ליםרווח ea של 2x (פעמים פעמיים) או הכפלה.

-10 dBi
עשירית, 1/10 או "10%" (הפסד, לא רווח)
-6 dBi
רבע, 1/4 או "25%" (הפסד, לא רווח)
-3 dBi
מחצית, 1/2, או "50%" (הפסד, לא רווח)
0 dBi
ללא רווח, "זהה", 100% (ללא רווח, ללא הפסד)
+1 dBi
גבוה ב 12%, פעמים 1.12, או 112%
+2 dBi
גבוה ב 58%, פעמים 1.58, או 158%
+3 dBi
גבוה ב 100%, פעמים 2, "כפול", או 200%
+6 dBi
300% יותר, פעמים 4
+9 dBi
פעמים 8 (סולם% אינו מועיל למכפילים גדולים)
+10 dBi
פעמים 10 (סולם% אינו מועיל למכפילים גדולים)
+13 dBi
פעמים 20 (סולם% אינו מועיל למכפילים גדולים)
+20 dBi
פעמים 100 (סולם% אינו מועיל למכפילים גדולים)