dB-分贝是射频人口头经常用到的一个词汇,它的英文全称是Decibel简写为dB。我们常说“回波损耗是多少dB?”,“插入损耗是多少dB?”,“发射功率是多少dBm?”,“无源交调是多少dBc?”,“天线增益是多少dBi?”......
这么多的dB贯穿射频人的日常工作中,偶尔因为职业病也会带到生活中去。对于射频人来说,这些都不是事儿,关键对于不了解的人来说,真是让人头大,到底什么是dB?
dB是一个比值的对数表示。首先,dB是一个比值,简单理解就是一个相对值,比如说dBi,就是天线相对于一个全向点源天线的增益比值。dBd就是天线相对于一个标准偶极子的增益比值。那就好理解了。再比如:
dBm:功率相对于1mW的比值;
dBw:功率相对于1W的比值;
再一个,dB是比值的对数值,dB的数学定义如下:
看上图,对于电压和电流的增益,我们用20log10,对于功率的增益,我们用10log10. 这个2就来自于功率和电压电流电阻的关系,这个2就来自于这个平方上。
接下来的问题是“为什么我们需要这种魔术镜头?”。这个问题的答案是,我们可以可视化一组同时具有很小的值和很大的值的数据。让我给你一个例子,如下所示。在顶部的图表上,您可以看到在整个范围内非常平滑的曲线。但是,如果您放大图表的底部,则它会波动,如底部图表所示。但是,如果像上图一样以线性比例绘制图,则不会注意到这种波动。
但是,如果您以对数刻度绘制此数据。您会注意到波动不明显的区域被放大并变得非常明显,如(b),(c)所示。如果将图(a)-线性比例与(b)进行比较,您会注意到(a)中的小值如何在(b)中放大,以及(a)中的大值如何在(b)中缩小。这样,对数刻度可以同时显示小数字范围和大数字范围的详细信息。
继续摆高中数学,下图是对数计算公式。我们知道通过对数,可以把比较复杂的积,商,幂换成简单的加减法来计算
No.3 dB家族成员
No.4 功率对应关系表