¿AirMax - como decibeles (dB) se utilizan en sistemas de radio?

Resumen


Los lectores aprenderán a calcular los valores reales de decibelios (representaciones abstractas). Esto es particularmente importante en el mundo de RF donde se utilizan los decibelios en los presupuestos de enlace.

¿Cuáles son los decibeles?

Decibeles son una manera conveniente de expresar números muy grandes o muy pequeños. Tomar una curva exponencial y que se vea como una línea recta. Por sí mismo, un decibelio no significa nada. Decibelios se utilizan simplemente representar algo. Nada! Aquí están apenas algunas maneras de decibelios pueden representar valores "reales":

  • "dBm", una relación de poder. 0 "dBm" referencias a 1mW
  • "pad", una proporción de la población. referencias de "dBp" 0 a 1 persona
  • "dBo", una relación molecular. referencias de "dBo" 0 a 1 molécula de oxígeno

¿Nota el patrón? Cero "de nada de decibelios" = 1 de nada.


¿Cómo se utilizan los decibelios?

Decibelios representan proporciones compuestos de dos lados (lado de decibelios y lado del "mundo real"). Cualquier operación se realiza en el lado de decibelios, debe realizar la función relativa en el mundo real (y viceversa). Hay reglas que deben seguirse al trabajar con decibelios o valores "reales":

  • El lado de decibelios tiene dos funciones: adición y sustracción.
  • La parte del mundo real tiene dos funciones: multiplicación y división.
  • Cada vez que se agregan los decibelios, debe multiplicarse la figura del mundo real.
  • Y cada vez se restan decibelios, debe dividir la figura de mundo real.
  • Eso es todo!

Hay un concepto conocido como "la regla de 3 y de 10" que le permite llegar a cualquier número de "mundo real" por añadir/restar 3 o 10 decibelios.

  • + 3 dB = 2 x número de reales
  • -3dB = ÷2 reales número
  • + 10dB = x 10 número reales
  • -10dB = ÷10 reales número

Así que si usted está tratando de llegar a 30dB de algo (tal vez 30dBm o 30dBo o 30dBz), varios la figura del mundo real por 1000! (10 dB + 10 dB + 10 dB = x 10 x 10 x 10).

Ejemplos


Algunos ejemplos se proporcionan para la práctica.

A radio transmitter is outputting 13dBm. How many milliwatts is this?

Where do you start when calculating decibels? When dealing with decibels, always start at ZERO. After all, 0dB = 1 of anything, right?

We start at 0dBm. How many milliwatts do we have total?
0dBm = 1mW. Now we need to get from 0dBm to 13dBm. According to the "rule of 3's & 10's," we can't add "13dBm" (it's not the rule of 13's). But, if we add by 10dBm then add by 3dBm, we have added a total of 13dBm, using just 3's & 10's! 0dBm = 1mW +3dBm = x2 _____________ 3dBm = 2mW (we're not done yet) 3dBm = 2mW +10dBm = x10 _____________ 13dBm = 20mW So, 13dBm equals 20mW.
Now try arriving at 69dBm—get ready, it's a really big number! Always start at ZERO!
0dBm = 1mW
Now what would be easiest? We could add by 3 all day and finally arrive at 69dBm, or we could add by 10 to get to 69dBm more quickly.
0dBm = 1mW
+10dBm = x10
_____________
10dBm = 10mW
10dBm = 10mW
+10dBm = x10
_____________
20dBm = 100mW
20dBm = 100mW
+10dBm = x10
_____________
30dBm = 1,000mW
30dBm = 1000mW
+10dBm = x10
_____________
40dBm = 10,000mW
40dBm = 10,000mW
+10dBm = x10
_____________
50dBm = 100,000mW
50dBm = 100,000mW
+10dBm = x10
_____________
60dBm = 1,000,000mW (really big number!)
Pause!
We're almost there. Now if we add 10dBm to 60dBm, we'll arrive at 70dBm. And since we can't subtract 1dBm from 70dBm (only 3's & 10's!), we will have to add by 3dBm now:
60dBm = 1,000,000mW
+3dBm = x2
_____________
63dBm = 2,000,000mW
63dBm = 2,000,000mW
+3dBm = x2
_____________
66dBm = 4,000,000mW
66dBm = 4,000,000mW
+3dBm = x2
_____________
69dBm = 8,000,000mW
So, 69dBm equals 8,000,000mW.

¿Cómo llegamos a estas respuestas? En ambos ejemplos, empezamos en cero decibeles y usado solo 3 y 10 para llegar a nuestra respuesta. Hemos demostrado que es muy fácil llegar a un número que es divisible por 3 o 10. ¿Números como 7dBm? ¿O 8dBm? ¿O 17dBm?

How many milliwatts does a 17dBm transmitter produce? . . .Start at ZERO!
0dBm = 1mW
+10dBm = x10
_____________
10dBm = 10mW

Pause! We're still not at 17dBm. But if we add by 10, we'll be at 20dBm. And if we add by 3 twice, we'll arrive at 16dBm. And we can't add by 1! Only 3's & 10's. This is where subtraction becomes important. If we add by 10, we arrive at 20dBm. But, we can subtract 3 from 20, and we arrive at 17dBm! Just remember to divide the "real-world side" whenever you subtract from the decibel side. 10dBm = 10mW +10dBm = x10 _____________ 20dBm = 100mW 20dBm = 100mW -3dBm = ÷2 _____________ 17dBm = 50mW

Así, 17dBm = 50mW. Hay veces cuando llegar a la respuesta, usted necesitará agregar así como restar para llegar a la respuesta final. Aquí está otro ejemplo:

21dBm = ??? mW? Start at ZERO.
0dBm = 1mW
+10dBm = x10
_____________
10dBm = 10mW
10dBm = 10mW
+10dBm = x10
_____________
20dBm = 100mW
20dBm = 100mW
+10dBm = x10
_____________
30dBm = 1,000mW
30dBm = 1,000mW
-3dBm = ÷2
_____________
27dBm = 500mW
27dBm = 500mW
-3dBm = ÷2
_____________
24dBm = 250mW
24dBm = 250mW
-3dBm = ÷2
_____________
21dBm = 125mW
So, 21dBm = 125mW.

Conceptos generales para recordar:

  • + 3dB... x 2
  • + 10dB... x 10
  • -3dB... ÷2
  • -10dB... ÷10
  • Siempre comienzan en cero!
  • También, cuando calcular decibelios con "menos" muestra en frente (ej.:-85dBm), entiendo que esto no es un valor negativo! Simplemente representa una fracción! (-85dBm = .0000000032mW)