两兄弟同时干一个女人:关于dBm,dBV, dBuv, dB, dBf等测量单位之意义说明 - 爱碎碎念的老翁的...

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/05/01 07:28:31

关于dBm,dBV, dBuv, dB, dBf等测量单位之意义说明

老师傅盖电子 2009-07-17 12:50:59 阅读1499 评论5   字号: 订阅

2009-10-20增补dBf说明 

最近又有位工程主管问我有关dBm与dBuV的换算问题,好像有很多工程师都被这些测试单位给难倒了。也难怪如果不是搞仪器专业或是通信产品测试的,大概都没有这些概念。记得当年进入电子工厂,收音机测试的仪器用的还是Booton 厂老型的信号产生器,频率是用机械摇柄转动的,信号输出的单位是最基本的uV微伏. 几年以后到本国的公司,才开始使用日本制的信号仪器,信号输出的单位已经进步到以dBuV为单位。再几年进行通信产品测试时,才发现一些高射频的仪表,尤其是美欧制造的都已经开始改以dBm为测试单位。这些测试单位的变化,也象征电子业的发展进步,很幸运我这个老师傅能参与这种演变的过程,姑且留为前言。

 

dB的意义

1.          dB基本上是一个比例数值,也就是一种倍数的表示单位。也就是 测试数据 与 参考标准的相对差异表示。

2.          计算上: dB = 10 log (P1/P2)= 20 log (V1 / V2) V1是测试数据,V2是参考标准。 例如 V1数据是 V2的2倍,就是6 dB。(P代表功率,V代表电压)

3.          至于dB后面那个英文字就是作为参考标准的单位数值。 例如dBV 就是当参考标准V2 = 1V时,所测得的V1数据。也就是 6 dBV = 2V的意义。

4.          反之,如果V1数值小于V2,那dB数值就变成负数。也就是说,

 

dB的换算公式(工程人员必须了解的算法)

1.          1 dB = 1.1 倍,2 dB = 1.25倍,3 dB = 1.4倍,6 dB = 2 倍,10 dB = 3 倍,20 dB = 10 倍,30 dB = 30 倍。其它就可以用上述数值换算,并不困难。(反过来 – 6 dB 就是 1/2 = 0.5)

2.          在换算时要把握一个原则,dB数值的相加 等于 倍数的相乘。

例如:40 dB = 20 dB + 20 dB = 10 * 10 = 100 倍

例如:56 dB = 20 dB + 30 dB + 6 dB = 10 * 30 * 2 = 600 倍

 

Audio 音频仪表的测量单位-----常见的范例为交流微伏表AC millimeter

1.          基本测量单位为AC Vrms,即为交流均值电压。一般为 mV 及 V。(1 V = 1000 mV)

2.          表头上一般还有 黑色的dBV 及红色的 dBm两种刻度指示。(dBV现在已经不常用)

3.          dBV是以 1V为 0 dB参考标准,dBm(dBmW)则是以 1mW(0.775 V)为 0 dB参考标准。

4.          音频标准阻抗公订为 600 Ohm,因此1 mW相当于 0.775 V(775 mV)。

5.          以微伏表上的显示为例:300 mV = - 10 dBV = - 7 dBm

 

RF射频仪表的测量单位-----常见的范例为射频信号产生器RF Signal Generator

1.          基本测量单位有 uV,mV,dBuV 或是 dBm。(1 mV = 1000 uV)

2.          由于信号强度的变化范围很大,因此 uV 与 mV单位已经少用。

3.          dBuV是以 1 uV为 0 dB参考标准。(一般所说的信号强度 dB 或 dBu, 其实就是 dBuV)

4.          dBm (dBmW)同上所述,是以 1mW为 0 dB参考标准,但是射频的标准阻抗公订为 50 Ohm,因此 0 dBm 即为0.224 V,相当于107 dBuV。(224000 uV)

5.          以信号产生器的输出显示为例:60 dBuV = - 47 dBm = 1000 uV = 1 mV

 

其它相关注意事项

信号产生器输出端有Open空载型及Load负载型的差异, 也就是输出值会有6 dB的差异。 (有EMF字样时,其数值为空载数值,表示在输出端负载后,实际输出会衰减6 dB)

 

新感度测试单位 dBf说明

以前FM收音机的感度标示都是使用uV, 最近才发现怎么突然间目录上都变成了dBf,到底这是什么东东?总算搞清楚了,这又是一个最新的感度测试单位。

 

原来的 uV,后来演进到 dBu也就是dBuV,再来就是仪器上的 dBm也就是dBmW针对1mW的dB数值,最新的是dBf也就是针对femtowatt(10的 -15次方)的dB数值。

 

过去的dBu 或是 dBm(50 ohm)都是电压的绝对值,与阻抗无关。(虽然 dBm应该是与阻抗有关,但是大家都公订以50 ohm为标准)

 

dBf则是将 电压uV数值根据天线输入阻抗为 75 ohm或是300 ohm换算为femtowatt,再取其dB数值。因此dBf 实际上是一个功率的标准单位。

例如: 1 uV = 11.2 dBf (75 ohm)=5.2 dBf (300 ohm)

其计算方法为

Power = 1 uV * 1 uV / 75 ohm = 13.3 femtowatt = 11.2 dBf

*** 10 log 13.3 = 11.2  (Power 的log 比值为 10 log P1/P2)