什么是dB？dBc、dBm、dBi、dBd有什么区别？

下面开启今天的正文：

在通信、射频和电子工程领域，dB（分贝）及其衍生单位（如dBm、dBc、dBi）是用于描述功率、增益和相对关系的常用单位。对于一个射频工程师来说，dB运算应该是和1+1=2一样，随口就来的，所以dB运算，也是很多射频大厂招聘笔试的一道基本题。

dB的定义

分贝（dB）是一个对数单位，用于表示两个量的比值（如功率、电压等），所以dB本身，就是一个相对值，是描述两个量相对大小的值。

但是dB的定义，对于功率和电压，运用的公式有所不同。

功率比：

电压比：

因为dB是相对值，是一个比值，所以是没有量纲的，（只有相同单位的东西才可以比，一斤红薯和一公里路程是没办法求比值的，相同单位的东西，比过之后，单位就抵消了，所以比值是一个没有量纲的东西。）

dB在射频设计中常用来描述增益，衰减，损耗。比如放大器的增益是20dB，滤波器的插入损耗是1dB，回波损耗是20dB，带外抑制（衰减）是30dB等。

注意，增益20dB，相当于放大了10^2 倍，也就是100倍，那么30dB就是1000倍了。

射频设计中还有一个需要记住的dB值，3dB大约是2倍，6dB就是4倍，9dB就是8倍....

dB的衍生

以dB衍生出来很多相关的单位，整理表格如下，这些单位广泛应用于通信、音频、声学、天线设计等领域，用于表示功率、电压、电流、增益等物理量的对数值。

但是，在射频设计中，我们比较常用的就是dBm，dBc，dBi/dBd 这些了。

dBm

分贝毫瓦表示功率相对于1毫瓦（mW）的对数值，常用来表示信号的功率大小。

公式如下：

所以0dBm就是1毫瓦，10dBm就是10毫瓦，30dBm才是1瓦，40dBm是10瓦，43dBm是20瓦。

同样可表示功率大小的还有dBW（分贝瓦），只是很少用到。

dBc

c这里是Carrier 的首字母，在射频中表示载波的意思，所以dBc也就是相对于载波的比值的对数值。

dBi

这里的i是Isotropic Antenna的首字母，所以dBi就是天线相对于各向同性天线的增益的对数值。

G就是天线的增益，各向同性天线的增益为1。

天线增益中还有一个常用的单位是dBd。

d是dipole偶极子的首字母，所以dBd是天线增益相对于偶极子的对数值。

这里也告诉我们，天线的增益其实是相对的，天线作为无源器件并不产生功率，只是能够把电磁波聚集到某一个特定的方向上，这样相对于各向同性天线，或者偶极子天线来说，在特定方向上，天线发射的电磁波就大了。

dB运算的注意事项

射频计算中为什么要用dB呢？答案就是为了简化计算。

比如两个放大器的级联，一级放大器增益是10倍，第二级放大器增益是100倍，那么总增益是多少？

用dB表示就是

乘法就转换为了加法。

但是这里的加减法不能随意。

比如两个20dBm的信号相叠加，总功率是23dBm，而不是40dBm。也就是dBm不能随便相加减的，严格意义上的计算要转换成绝对功率，然后在加减。

但是dBm和dB就可以，

比如输入信号是20dBm，经过一个增益为20dB的放大器，输出信号就是40dBm。

但是如果dBm和dBc怎么换算，这个就不行了。

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