無線通訊中的分貝表示法是什麼?


1. 什麼是dB表示法?

分貝”是STEM(科學、技術、工程和數學)的多個學科中非常常用的表示方法。電子工程專業的學生可能經常會遇到“放大器增益”、“信噪比”、“天線增益”、“回波損耗”、“路徑損耗”等術語。它們的一個共同點是都以“分貝”(dB)表示。分貝 (dB) 表示法用於在一個圖中表達變化範圍很大的幅度。

2. 分貝 (dB) 的定義是什麼?

  • dB 表示法將線性尺度上兩個可比量的比率對映到對數尺度上。在表示為比率的兩個量中,一個通常是參考量,例如參考功率、電壓和電流等。

$$\frac{Y}{X}=\frac{10}{1}=10(線性尺度)\longleftrightarrow10 dB(以10為底的對數尺度)$$

  • 一個數的對數(以10為底)實際上是“必須將‘10’自身相乘多少次才能得到該數”

The decibel value represents the ratio of two comparable quantities on the logarithm base 10 scale.
  • 對數可以用許多底數表示,但一些常用的底數是以10為底以2為底。自然對數以e為底,其中'e'等於2.718。以下等式解釋了從線性值到對數值的轉換。

45(線性尺度)=log10(45)=1.653(對數尺度)

10 自身相乘 1.653 次得到 45。因此,1.653 是 45 的對數。

因此,這樣,“1000”在以10為底的對數尺度上就變成了“3”,我們知道10 自身相乘 3 次得到 1000。

一些常見示例

  • 微生物學

    檢查細菌種群生長的微生物學家最有可能使用“對數”來解釋實驗室結果。為了繪製指數增長的解析函式,使用對數尺度。“dB”基於對數。

  • 銷售資料

    汽車的年度銷售資料使用對數圖表示。

  • 網際網路使用者數量

    多年來網際網路使用者數量的增加、多年來亞馬遜Prime訂閱量的增長以及最近COVID-19的每日病例數,都是使用對數尺度表示資料的顯著示例。

  • 行動通訊中的接收功率電平

    在行動通訊中,接收功率電平變化幅度很大,為了方便繪製這些值並對其進行研究,我們將接收功率電平以dB標度表示。我們使用參考值來表示接收功率電平。

如果使用1毫瓦作為參考,我們將功率電平表示為dBm,這意味著相對於1毫瓦的接收功率電平。

正dBm表示接收功率電平大於1毫瓦,而負dBm表示接收功率電平小於1毫瓦。

更新於:2021年6月23日

瀏覽量:587

啟動你的職業生涯

完成課程獲得認證

開始
廣告
© . All rights reserved.