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貝爾(B)

貝爾(B)最初用于表示音量功率10與1的比值，亞歷山大.格拉漢姆.貝爾的名字命名。因此，1B表示功率比10:1，這是一種對(duì)數(shù)的關(guān)系，底數(shù)為10，100:1=2B，1000:1=3B。數(shù)學(xué)關(guān)系式如下，其中P₂/P₁表示功率比。

lg(P₂/P₁)

分貝(dB)

可以看出貝爾是一個(gè)較大的單位，所以使用時(shí)不方便，通常使用較小的單位：分貝(dB)，d表示“十分之一(deci-)”，1B=10dB，2B=20dB，計(jì)算方法如下：

10*lg(P₂/P₁)

在聲學(xué)領(lǐng)域，分貝是指聲源與基準(zhǔn)聲功率比值的對(duì)數(shù)乘以10，用來(lái)表示聲音的強(qiáng)度，例如1分貝是剛能聽(tīng)到的聲音，正常交談的聲音則有60分貝，而超過(guò)110分貝就可能導(dǎo)致我們的聽(tīng)力永久性損傷。

除了聲學(xué)領(lǐng)域，分貝已廣泛應(yīng)用于無(wú)線電、電工、力學(xué)等眾多領(lǐng)域。

貝爾和分貝都不是指功率本身，而是指兩個(gè)功率值的比值。如果需要表示一個(gè)固定的功率，則需要一個(gè)功率作為基準(zhǔn)，然后以分貝表示絕對(duì)功率電平。最常用的功率基準(zhǔn)是mW和W。

dBm表示相對(duì)于基準(zhǔn)功率1毫瓦(mW)的功率分貝值，換算公式如下：

1W=1000mW=30dBmW=0dBW

增益與衰減

我們通常會(huì)聽(tīng)到增益這個(gè)詞，比如天線增益、放大器增益、線纜衰減等等。放大器增益或線纜衰減這種大家一看就知道其所表示的意思，這是一個(gè)比率，是用輸出的功率比輸入的功率，如果大于1就是正的dB值，也就是放大了；如果小于1就是負(fù)的dB值，也就是說(shuō)衰減了或者說(shuō)是損耗了。

天線增益與dBi

通常所說(shuō)的天線發(fā)射或接收信號(hào)的能力是用參照全向天線的分貝數(shù)來(lái)表示的，比如說(shuō)天線增益有10dBi(10lg(10))不是說(shuō)這副天線能把信號(hào)的功率放大10倍，而是通過(guò)控制信號(hào)發(fā)射的角度，將功率集中到一定的方向上。

在輸入功率相等的情況下，天線增益是指實(shí)際天線和全向天線在空間同一點(diǎn)處的功率密度之比，描述的是天線將功率集中輻射的程度，因此與天線方向圖密切相關(guān)。一般來(lái)說(shuō)天線方向圖主瓣越窄、副瓣越小，則增益越高。

從天線方向圖可以看出在空間不同方向有大小不同的增益，天線增益通常是指產(chǎn)生最大增益方向上的增益，單位為dBi或者dBd。這二個(gè)單位的參考基準(zhǔn)不同，前者是以全方向性天線為基準(zhǔn)，后者是以偶極子天線為基準(zhǔn)。

計(jì)算舉例：

在一定的距離上的某點(diǎn)處產(chǎn)生一定大小的信號(hào)，用理想的全向天線，假設(shè)需要100W的輸入功率，而如果改用增益為G=20dBi的某定向天線作為發(fā)射天線，輸入功率只需100/10^20/10=1W。

偶極子天線的增益為G=0dBd=2.15dBi。

如果你經(jīng)常聽(tīng)到有人說(shuō)天線增益是多少多少dB，其實(shí)這是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，如果?tīng)到就當(dāng)是dBi吧，但是要知道這和說(shuō)放大器增益多少多少dB完全是不同的概念。

dBc

有時(shí)候我們也會(huì)看到dBc的單位，一般這是相對(duì)于載波功率來(lái)說(shuō)的，用以度量和載波功率的相對(duì)值，例如同頻/互調(diào)/交條/帶外干擾或雜散等相對(duì)量值。

10lg(.)與20lg(.)

分貝的對(duì)數(shù)特征使表示功率和功率比都非常方便。我們知道功率是與電壓或電流的平方成正比，因此電壓或電流在換算時(shí)需要用20lg(.)，例如：

1mV=1000uV=(20*lg(1000))dBuV=60dBuV

但是，需要注意這是用分貝數(shù)表示的電壓絕對(duì)值，但如果是電壓比用dB表示和功率比用dB表示是一致的。

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