功率单位mW 和 dBm 的换算

本文介绍了无线电发射功率的单位mW和dBm,并详细阐述了两者之间的换算方法。通过实例解释了功率计算,强调了在无线系统中,特别是小功率系统,每个dB的重要性,以及3dB法则对功率增减的影响。

  无线电发射机输出的射频信号,通过馈线(电缆)输送到天线,由天线以电磁波形式辐射出去。电磁
波到达接收地点后,由天线接收下来(仅仅接收很小很小一部分功率),并通过馈线送到无线电接收机。
因此在无线网络的工程中,计算发射装置的发射功率与天线的辐射能力非常重要。

  Tx 是发射(Transmits)的简称。无线电波的发射功率是指在给定频段范围内的能量,通常有两种衡量
或测量标准:

  1、功率(W):相对 1 瓦(Watts)的线性水准。例如,WiFi 无线网卡的发射功率通常为 0.036W ,或
者说 36mW。

  2、增益(dBm):相对 1 毫瓦(milliwatt)的比例水准。例如,WiFi 无线网卡的发射 增益为 15.56dBm。
功率单位mW 和 dBm 的换算:

  1、dBm = 10 x log [ 功率 mW]

  2、mW = 10 [增益 dBm / 10dBm]

### 射频功率单位 dB dBm 的区别 dB (分贝) 是一种相对测量单位,用于描述两个值的比例关系。这可以应用于各种物理量,比如电压、电流或功率。而 dBm 则是以 1 mW 功率为基准的绝对测量单位[^1]。 具体来说: - **dB** 表达的是两个信号强度之间的比率,不涉及具体的数值大小; - **dBm** 是基于固定参考点(1 毫瓦)来衡量实际功率水平的具体度量。 因此,在讨论射频通信中的发射机输出功率时,通常会使用 dBm 来指定确切的能量级别;而在比较不同设备间的增益差异时,则更倾向于采用无参照物的 dB 值。 ### dB dBm换算关系 当已知某个系统的输入输出功率分别为 P_in(dBm) 及 P_out(dB),可以通过以下公式计算增益 G(dB): \[G(\text{dB}) = P_{\text{out}} (\text{dBm}) - P_{\text{in}} (\text{dBm}) \] 如果要将纯比例形式的 dB 数字转换为相对于 1mWdBm 形式,需要知道该 dB 所对应的线性倍率 k,并通过下述过程完成转变: 假设有一个放大器提供了 X dB 的增益,那么它实际上增加了 \(k=10^{X / 20}\) 或者对于功率而言是\(k'=10 ^ {X / 10} \) 倍于原始信号强度。此时, \[P'(\text{dBm})=\begin{cases} P_0 + X,\quad&\text{if } P_0 \text{ is power level}\\ P_0 + 2X ,\quad&\text{if } P_0 \text{ is voltage level} \end{cases}\] 其中 \(P'\) 表示最终得到的新 dBm 值,\(P_0\) 是初始状态下的 dBm 测量结果。 另外,从给定的例子可以看出如何在 mw dBm 之间互相转化[^2]: ```c #include <stdio.h> int main() { float mw = 13; printf("功率mW->dbm : %.2fmW = %.2f dbm\n", mw, 10 * log10(mw)); float dbm = 49.59; printf("dbm->功率mW : %.2fdbm= %.2fmW\n", dbm, pow(10, (dbm / 10))); return 0; } ``` 这段 C 代码展示了两种常见的功率单位间相互转换的方法:由毫瓦特到分贝毫瓦以及反过来的操作。
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