發(fā)射功率與增益詳解

1、發(fā)射功 率與增 益詳解2011-09-28 15:31:48|?分類：?TEC-Hardware| 舉報(bào) | 字號(hào)？訂閱本文轉(zhuǎn)載自jason發(fā)射功率與增益詳解無線電發(fā)射機(jī)輸出的射頻信號(hào)，通過饋線（電纜）輸送到天線，由天線以電磁波形式輻 射出去。電磁波到達(dá)接收地點(diǎn)后，由天線接收下來（僅僅接收很小很小一部分功率）， 并通過饋線送到無線電接收機(jī)。因此在無線網(wǎng)絡(luò)的工程中，計(jì)算發(fā)射裝置的發(fā)射功率與 天線的輻射能力非常重要。Tx是發(fā)射（Transmits）的簡(jiǎn)稱。無線電波的發(fā)射功率是指在給定頻段范圍內(nèi)的能量，通 常有兩種衡量或測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)： 功率（W）-相對(duì)1瓦（Watts）的線性水準(zhǔn)。增益（dBm）相對(duì)1毫

2、瓦（Milliwatt）的比例水準(zhǔn)。兩種表達(dá)方式可以互相轉(zhuǎn)換： dBm = 10 x log功率 mWmW = 10 增益 dBm / 10 dBm在無線系統(tǒng)中，天線被用來把電流波轉(zhuǎn)換成電磁波，在轉(zhuǎn)換過程中還可以對(duì)發(fā)射和接收 的信號(hào)進(jìn)行“放大”，這種能量放大的度量成為“增益（Gain）”。天線增益的度量 單位為“ dBi”。由于無線系統(tǒng)中的電磁波能量是由發(fā)射設(shè)備的發(fā)射能量和天線的放大疊加作用產(chǎn)生，因 此度量發(fā)射能量最好同一度量一增益（dB），例如，發(fā)射設(shè)備的功率為100mW，或20dBm； 天線的增益為10dBi，則:發(fā)射總能量=發(fā)射功率（dBm）+天線增益（dBi）=20dBm + 10dB

3、i=30dBm或者：=lOOOmW=1W在“小功率”系統(tǒng)中每個(gè)dB都非常重要，特別要記住“3dB法則”。每增加或降低3dB，意味著增加一倍或降低一半的功率：-3 dB = 1/2 功率-6 dB = 1/4 功率+3 dB = 2x 功率+6 dB = 4x 功率例如，100mW的無線發(fā)射功率為20dBm，而50mW的無線發(fā)射功率為17dBm，而200mW的發(fā) 射功率為23dBm。0dbm=左邊加10=右邊乘10?所以 O+1ODBM二* 10W 即 1ODBM二？故得 20DBM二 30DBM=1W 40DBM=10W?還有左邊加3二右邊乘2，如40+3DBM=10*2W，即43DBM=20

4、W例如 機(jī)器20W在400MHZ頻率上 使用30米50-7 （物理發(fā)泡低損耗電纜）到天線上還剩 下多少增益20W=43DB?30米50-7損耗一米10A/20 （或A/10）XD0計(jì)算即可。A為讀出的分貝數(shù)值，D0為OdB 時(shí)的基準(zhǔn)值，電壓、電流或聲壓用A/20，電功率、聲功率或聲強(qiáng)則用A/10?，F(xiàn)在您就可 以來回答本文開頭的問題了。第二只音箱在相同輸入時(shí)比第一只音箱響一倍，如果保持兩只音箱一樣響的話，第二只音箱只要輸入一半功率即可。第一只功放只是很普通的品 種，第二只功放卻很Hi-Fi，整個(gè)頻率范圍內(nèi)輸出電壓只有土 的差別!？信噪比，即SNR (Signal to Noise Ratio)又

5、稱為訊噪比，即放大器的輸出信號(hào)的電 壓與同時(shí)輸出的噪聲電壓的比，常常用分貝數(shù)表示。設(shè)備的信噪比越高表明它產(chǎn)生的雜 音越少。一般來說，信噪比越大，說明混在信號(hào)里的噪聲越小，聲音回放的音質(zhì)量越高, 否則相反。信噪比一般不應(yīng)該低于70dB，高保真音箱的信噪比應(yīng)達(dá)到110dB以上。dB和dBm的含義對(duì)于無線工程師來說更常用分貝dBm這個(gè)單位，dBm單位表示相對(duì)于1毫瓦的分貝數(shù)以 1mW 為基準(zhǔn)的 dB 算法，即 0dBm=1mW， dBm=10*log(Power/1mW)。為什么要用dBm做單位？原因大致有幾個(gè)：1、對(duì)于無線信號(hào)的衰減來說，不是線性的，而是成對(duì)數(shù)關(guān)系衰減的。用分貝更能體現(xiàn)這 種關(guān)系。

6、2、用分貝做單位比用瓦做單位更容易描述，往往在發(fā)射機(jī)出來的功率幾十上百瓦，到了 接收端已經(jīng)是以微微瓦來計(jì)算了。3、計(jì)算方便，衰減的計(jì)算公式用分貝來計(jì)算只用做加減法就可以了。dBm和dBW之間的關(guān)系是:dBm=10*lg(mW)1w的功率，換算成dBm就是10Xlg1000 = 30dBm。2w是33dBm，4W是36dBm大家發(fā)現(xiàn)了嗎？功率每增加一倍，電平值增加3dBm?1、dBdB是一個(gè)表征相對(duì)值的值，純粹的比值，只表示兩個(gè)量的相對(duì)大小關(guān)系，沒有單位，當(dāng) 考慮甲的功率相比于乙功率大或小多少個(gè)dB時(shí)，按下面計(jì)算公式：10log （甲功率/乙功率），如果采用兩者的電壓比計(jì)算，要用20log （甲

7、電壓/乙電壓）。例甲功率比乙功率大一倍，那么10lg （甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。也就是說，甲 的功率比乙的功率大3 dB。反之，如果甲的功率是乙的功率的一半，則甲的功率比乙的功率小3 dB。2、dBi 和 dBddBi和dBd是表示天線功率增益的量，兩者都是一個(gè)相對(duì)值，但參考基準(zhǔn)不一樣。dBi的 參考基準(zhǔn)為全方向性天線，dBd的參考基準(zhǔn)為偶極子，所以兩者略有不同。一般認(rèn)為，表示同一個(gè)增益，用dBi表示出來比用dBd表示出來要大。例對(duì)于一面增益為16dBd的天線，其增益折算成單位為dBi時(shí)，則為（一般忽略小數(shù) 位，為 18dBi）。例OdBd=。3、 dBcdBc也是一個(gè)表示功率相

8、對(duì)值的單位，與dB的計(jì)算方法完全一樣。一般來說， dBc是相對(duì)于載波（Carrier）功率而言，在許多情況下，用來度量與載波功率的相對(duì)值，如用來度量干擾（同頻干擾、互調(diào)干擾、交調(diào)干擾、帶外干擾等）以 及耦合、雜散等的相對(duì)量值。在采用dBc的地方，原則上也可以使用dB替代。4、dBmdBm是一個(gè)表示功率絕對(duì)值的值（也可以認(rèn)為是以1mW功率為基準(zhǔn)的一個(gè)比值），計(jì)算公 式為：10log （功率值/1mw）。例如果功率P為1mw，折算為dBm后為OdBm。例對(duì)于40W的功率，按dBm單位進(jìn)行折算后的值應(yīng)為：10log （40W/1mw） =10log （40000） =10log4+10log10000=46dBm。5、dBw與dBm 樣，dBw是一個(gè)表示功率絕對(duì)值的單位（也可以認(rèn)為是以1W功率為基準(zhǔn)的一個(gè) 比值），計(jì)算公式為：10log （功率值/1w）。dBw與dBm之間的換算關(guān)系為：0 dBw = 10log1 W = 10