射频公式整理 dB、dBm、W、V、A ...

本文整理了射频领域的功率单位及其相互转换,包括dBm、dB、dBmV、dBuV等,并介绍了在50欧姆阻抗下如何进行电流、电压与dBm之间的转换。涉及到的公式涵盖了功率、电压、电流的关系以及分贝表示法的应用。

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功率单位 :

  • 功率 P:单位 W
  • 电压 U:单位 V
  • 电流 I: 单位 A
  • 阻抗(负载) Z:单位 Ω 或 ohm 欧姆, 一般设备负载为50、75 等

计算公式:

  • U = I * Z
  • P = U * I
  • P = I^2 *Z
  • I^2 = P / Z
  • I = Sqrt ( P / Z) // 开平方
  • P = U * (U / Z)
  • P = U^2 / Z
  • U^2 = P * Z
  • U = Sqrt(P * Z) //开平方

dBm(分贝毫瓦)

通信工程中,功率的大小通常用是用dBm值来表示的,是一个对数度量,
被定义为相对于1 mW参考功率电平的分贝,即dBm代表每毫瓦分贝。
因此,它是一个无量纲单位,实际上指定了功率比而不是功率。

计算公式

  • dBm = 10lg(P / 1mW)
  • dBm = 10lg(1000P)
  • dBm = 10lgP + 10lg1000
  • dBm = 10 * lg( P ) + 30
### 射频功率单位 dBdBm 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。 ### dBdBm 的换关系 当已知某个系统的输入和输出功率分别为 P_in(dBm) 及 P_out(dB),可以通过以下公式增益 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 1mW 的 dBm 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 和 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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