EMC须知：聊聊dB、dB、dBm、dBi (上)

一路上

dB应该是无线通信中最基本、最习以为常的一个概念了。我们常说“传播损耗是xx dB”、“发射功率是xx dBm”、“天线增益是xx dBi”……有时候，这些长得很像的dBx们可能被弄混，甚至造成计算失误。它们究竟有什么区别呢？

这事不得不先从dB说起。

而说到dB，最常见的就是3dB啦！

3dB在功率图或误码率图中经常出现。其实，没什么神秘的，下降3dB就是指功率下降一半，3 dB点指的就是半功率点。

+3dB表示增大为两倍，-3dB表示下降为1/2。这是怎么来的呢？

其实很简单，让我们一起看下dB的计算公式：

dB表示功率P1相对于参考功率P0的大小关系。如果P1是P0的2倍，那么：

如果P1是P0的一半，那么：

关于对数的基本概念及运算性质，大家可以自行回顾下高一数学……

现在出道题来检验下你的理解程度：

【问】功率增大为10倍，用？dB表示

答案：

这里请大家记住一个口诀。记住了这个口诀，你基本就可以横着走路了。

+3dB，表示功率增加为2倍；+10dB，表示功率增加为10倍。
- 3dB，表示功率减小为1/2； - 10dB，表示功率减小为1/10。

可见dB是个相对值，它的使命就是把一个很大或者很小的数，用一个简短的形式表达出来。

这可以极大的方便我们计算和描述。尤其是绘制表格的时候，大家可以自行脑补下，没换算成dB前，这么多的0，坐标轴得拉到外太空了吧……


理解了dB，你只能横着走，理解了dB家族的其它成员，你就可以躺赢了。

我们还是从最常用的dBm、dBw来说说吧！

dBm、dBw就是把dB公式中的参考功率P0分别换成1 mW、1 W：

1 mW、1 W都是确定的值，因此dBm、dBw都可以表示功率的绝对值。

直接上个功率换算表供大家参考：

这里，我们要记住：1 W = 30 dBm。

简化口诀是“30是基准，等于1 W整”。

记住了这条，再结合前面的“加3乘2，加10乘10；减3除2，减10除10”，你就可以进行很多口算了。

赶紧出道题来检验下。

【问】44 dBm=？W
答案：

你算对了吗？

这里我们需要注意，等式右侧除了30 dBm，其余的拆分项都要用dB表示。也就是说，用一个dBx减另一个dBx时，得到的结果用dB表示。

[例] 如果A的功率为46 dBm，B的功率为40 dBm，可以说A比B大6 dB。
[例] 如果A天线为12 dBd，B天线为14 dBd，可以说A比B小2 dB。

例如，46 dB表示P1为P0的4万倍，46 dBm则表示P1的值为40 W。符号中仅仅差了一个m，代表的含义可完全不同。


dB家族中常见的还有dBi、dBd、dBc。它们的计算方法与dB的计算方法完全一样，表示的还是功率的相对值。

不同的是，它们的参考基准不同，即分母上的参考功率P0所代表的含义不同。

一般认为，表示同一个增益，用dBi表示出来比用dBd表示出来要大2.15。这个差值是两种天线的不同方向性导致的，这里咱们就不展开说了。


此外，dB家族不仅可以表示功率的增益和损耗，还可以表示电压、电流、音频等，大家要具体场景具体应用。

需要注意的是，对于功率的增益，我们用10lg（Po/Pi），对于电压和电流的增益，要用20lg（Vo/Vi）、20lg（Io/Ii）。

多的这个2倍是怎么来的呢？

这个2来源于电功率转换公式的平方上。对数里面的n次方，计算后对应的就是n倍啦。

关于功率和电压、电流的转换关系，大家可以自行温习下初中物理……

整理了一些主要的dB家庭成员，供大家参考。

相对值：

绝对值：