找回密码
 注册
关于网站域名变更的通知
查看: 934|回复: 0
打印 上一主题 下一主题

dBm和dBuv的换算

[复制链接]

该用户从未签到

跳转到指定楼层
1#
发表于 2017-10-29 12:19 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

EDA365欢迎您登录!

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
dBmdBuv的换算
提要:在通信工程应用中,dBm和dBuv都可作为信号强度单位。1 g5 [' i8 N- ?% h- `" D! P' A
二者之间相互换算算法有2种:
$ f: b3 y6 a6 ]' b7 ?! Z+ A算法一:0dBm=+113dBuv或0dBuv=-113dBm,简称113算法。" n+ V+ O$ C7 V7 r
算法二:0dBm=+107dBuv或0dBuv=-107dBm,简称107算法。
8 u, _% X  E. x+ ?( a; E, b: w( l. h/ `9 l6 ^4 N
问题:工程实际应用时,如何正确选用哪一种算法呢?
: K3 g2 ^) V% |5 H5 v1 [1 }- S7 H% ^  @7 o" O, A% J$ L6 }) k7 {6 D! B& R, F
        移动通信工程中,信号电压、功率均可表示信号强度,工程上为方便计算,信号电压、功率通常以特定的分贝为单位表示。
: [) k1 g7 n, g/ ]$ u; S* }+ S, ?' G4 \+ {& T) I+ H: R$ B0 V
       例1、电压常用dBuv为单位,0dBuv=1uv,若以V(伏)为电压U的单位。当U=1V转换dBuv为单位,则# e9 X; ?* U$ [7 G8 }* i- q
U(dBuv)= 20 lg1V / 1uv =120 ( dBuv ) 7 G' }) g+ ^# u6 C, v% G
一般情况下,电压U以V(伏)为单位转换以dBuv为单位表达式为:
# s/ V* q9 U  l; V# JU(dBuv)=20lgU(v) +120(dBuv) ………………………………………(1)
; k9 |4 J* o, J" _( @( e3 u, _0 p" O/ P8 V9 R  Q
      例2、功率常用dBm为单位,0 dBm=1mw,若以W(瓦)为功率P的单位,当P=1W转换dBm为单位,则4 w0 i. [& c& e, t
P(dBm)=10 lg( 1w / 1mw) =30 ( dBm )
( ?$ ?: z+ k& a3 u- w6 `一般情况下,P以W(瓦)为单位转换以dBm为单位表达式为:
  M* T' E) F: Y7 f1 x  aP(dBm)=10 lg P(W)+30 ( dBm ) …………………………………(2)
/ {6 h9 P: T* X4 `
/ x  G& O! C+ c. q+ v% \3 x* c! \       综上所述,dBuv为电压特定的分贝单位,dBm为功率特定的分贝单位。4 C8 z8 s- H/ U% c! M' ^& }5 D

9 }9 P: ]& B0 ]. b5 u2 Z5 {$ z* g        在PHS网优工程中,信号覆盖区域信号接收强度常用dBuv表示,而在信号链路预算时上、下行链路功率常用dBm表示。  T4 @/ l7 e5 E* ?! W
2 g/ ^; l! B, S, A: X0 \& ~$ Q7 D
        下面分行介绍dBm与dBuv相互转换的2种算法的来由和相应的使用条件。
* x5 |; d' }, k3 R+ |$ `8 H! P/ E/ N
        我们借助PHS接收、发射等效电路分析二者之间的2种转换换算关系。
7 y4 q9 p2 j6 R; @' {- v
# I. N5 q8 Z% k0 w0 W. s. F一、 113算法) x* e4 T4 M+ \5 t; F; r  N
       以PHS接收机等效电路分析113算法,  图1中:   
( K* s5 \0 z- l4 E3 F      VL:接收机输入电压;   
6 x0 I. Q+ W) _( g      ZL:接收机输入阻抗   
( [: N* a- t2 ~& g! \. j* g8 {8 O      Vi :接收机天线感应的电磁波电动势;    - u5 q) P3 w9 m2 A
      Zi :接收机天线阻抗2 _' w9 a; z9 g/ \7 L& ]
! i2 ?: W5 Y$ n! ~+ c
file:///C:/Users/CVTE_L~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif
# m" H5 B" |) y3 i: h3 H/ t3 P
& K) ~( n+ X' f; y' W8 d从PHS接收机等效电路中可知输入阻抗ZL上收到的功率(dBm): PL= VL2 / ZL = Vi2 ZL / (Zi + ZL ) 2     
7 |5 O1 m! P$ X& r2 Y7 a1 K+ a                                           ' r( e" j+ }/ j
射频阻抗匹配,即ZL= Zi = 50Ω时,ZL收到功率PL最大。
$ s' ~) w) J3 O/ I/ c; L
6 x; R: W1 }1 \% ]# C& b5 j设Vi = 0 dBuv (即1uv), ZL= Zi = 50Ω时,接收机输入阻抗ZL上接收功率:
' j* v! y5 y7 ~- ?; yPL= 10 lg [(Vi2 ZL ) / (Zi + ZL ) 2]=10 lg ( Vi2 / 4 ZL)  " T7 s' r7 G7 u5 {! W

+ G- w! T  k4 K+ U  v以mw为单位代入上式,则PL= 10 lg (5×10-15w)=10 lg (5×10-12mw) = -113 dBm6 w+ r7 b, \9 X% S- e" K) y0 @, b  D6 e
; c( y/ O) u# F; E" o
注意:PL= -113 dBm推导是在Vi = 0 dBuv即Vi=1uv条件下,ZL接收功率的dBm值。0 G$ M7 d0 ]2 M' b! W& }

3 m# @+ R* j' [9 Y0 e9 s% q一般情况下(Vi = x dBuv),ZL接收功率以dBm为单位表达式:
' v  d. U+ l  ?! M2 G: P0 T( JP(dBm)= -113 dBm + Vi(dBuv)……………………………………………(3)
二、107算法% K- U# {# ^( K) X' p/ M* a
: ?6 K! {0 c- \' I
file:///C:/Users/CVTE_L~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif0 a! e- f- k  Q" z- D

) c% t# `; `& K+ c; b
PHS发射机等效电路分析107算法,图2中:5 w7 \- r4 w0 l
VL
:发射机输出电压
" _1 v) w# |7 l0 ]1 `+ a: {ZL
:发射机输出阻抗
/ v4 [) x; {4 ]& L& W; |/ \Vo
:发射机信号源电压" A6 {1 C! z6 j: V
Zo
:发射机信号源内阻抗3 w" i$ L: d$ w( e) C
8 a7 f& r* f5 N/ ?
PHS发射机等效电路中可知输出阻抗ZL上发射功率(dBm):8 G! A- J% `* q! }3 V
PL= VL2 / ZL = Vi2 ZL / (Zi + ZL ) 2/ m2 i5 B/ m# B0 ~: k

: e, @# j; U$ H% m( r, M0 `
当射频阻抗匹配,Zo= ZL = 50Ω时,发射机输出阻抗ZL发射功率最大。* ~$ g5 N2 A" y9 H% M6 |! v6 c: |* p
. i' P8 e* D: ?- z/ z" J
VL =0 dBuv(此时Vo=2uv), Zo = ZL = 50Ω时,发射机在ZL上发射功率:8 `7 j8 X: a0 k  i8 T
PL=10 lg (VL2/ ZL) = 10 lg [(Vo2ZL) / (Zo+ ZL )2] 3 F, V8 U: C# I. H, \  Z
1 A6 o8 S4 l9 V
mw为单位代入上式,PL=10 lg(1012/ 50w)=10 lg(2×1011mw) = -107 (dBm)
5 O$ }- ~& D8 x: N2 U
# i: Z( x+ m+ z8 Q3 h  [
注意:发射机输出功率PL= -107 dBm推导是在VL=0 dBuv=1uvVo=2uv)条件下,ZL发射功率的dBm值。
! A1 F: s( B' d: H2 C% {3 x2 Z
3 b* i" k6 n5 Q' p7 o) b' a6 {  R
三、 结论3 o5 |3 [# p$ U$ l3 ?
        
综上113107两种换算法的推导分析,我们在进行dBmdBuv之间转换时:+ s" G( X/ W6 v5 n& Y

! D# w& f: ?8 m( A/ N6 j" k  M1
、对于接收信号强度
9 s1 t. b& ~( ^
1)当测量电压为接收机输入阻抗上电压,换算该输入阻抗上功率应采用107算法,即接收机输入阻抗上的功率P=-107dBm+ V(dBuv)式中V(dBuv)为接收机输入阻抗上的电压VL
/ I# [: {1 j# W
2)当测量电压为收电磁感应电压Vi,换算接收机输入阻抗ZL上的功率,应采用113算法,即接收机输入阻抗上的功率P=-113dBm+ V(dBuv) ,式中V(dBuv)为接收电磁感应电压Vi
( f. A( J7 I$ b
# f( K2 Y5 d0 m( {7 r2
、对于发射信号强度5 p& {4 U) c9 u8 }/ V
1)当测量电压为发射机输出阻抗上的电压,换算该输出阻抗上功率应采用107算法。即发射机输出阻抗上的功率为P=-107dBm+ V(dBuv) ,式中V(dBuv)为发射机输出阻抗上的电压VL
2 P; o- E7 j( Z1 w: x" x& Y
2)当测量电压为发射机信号源电压Vo,换算发射机输出阻抗ZL上的功率,应采用113算法,即发射机输出阻抗上的功率P=-113dBm+ V(dBuv) ,式中V(dBuv)为发射机信号源电压Vo
0 t" g) j! A- [# j1 o
* U, G+ B% M0 B) T) Q' @6 ^4 w      
因而区别图1、图2收、发等效电路中ZL上的功率与电压换算分2种情况:& d* D- b- b% e
A .
测量电压是ViVo,则ZLdBmdBuv换算采用113法。( @! ~0 P; b3 L$ a1 t2 I
B .
测量电压是VL,则ZLdBmdBuv换算采用107法。% T( e: D, \% F: }
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

关闭

推荐内容上一条 /1 下一条

EDA365公众号

关于我们|手机版|EDA365电子论坛网 ( 粤ICP备18020198号-1 )

GMT+8, 2025-6-13 02:04 , Processed in 0.078125 second(s), 24 queries , Gzip On.

深圳市墨知创新科技有限公司

地址:深圳市南山区科技生态园2栋A座805 电话:19926409050

快速回复 返回顶部 返回列表