关于dBi和效率的问题

bestdesign · 发表于 2006-3-31 08:21:00

能直接用公式计算吗？例如-7dBi=20%，有的公司就是这么算，佳丽。但有的就有经验对等得出效率。
大家能给出意见吗？

KarLoo · 发表于 2006-3-31 08:31:00

G(dbi)=10Lg(P/1mW) db是一个比值,对于功率来说定义为 10Lg(P/1mW) P/1mW=10^(G/10)=10^(-7/10)=20%[br]+3 RD币

oxt_2000 · 发表于 2006-4-3 10:07:00

-7dBi=20%??? "佳丽"是哪个公司,没听说过. 楼主能详细介绍一下吗? dBi是一个增益的概念,是不能和效率等效的,如果是db则是另一回事.

easychen · 发表于 2006-4-3 10:35:00

增益和效率根本就不是一个概念,但一般chamber的效率通过增益计算得出。增益是天线在某一个方向上的辐射与全向天线辐射的比值.效率是天线辐射出的能量与输入能量的比值,是各个方向上的综合,是一个整体上的概念,效率可用各个方向上增益的积分得出.也有把效率表示为dB的,如效率为50%,用db表示为-3db,但如果表示为增益的dbi就感觉有点不妥了.[br]+5 RD币

easychen · 发表于 2006-4-3 10:38:00

<DIV class=quote>以下是引用KarLoo在2006-3-31 8:31:00的发言：

G(dbi)=10Lg(P/1mW) db是一个比值,对于功率来说定义为 10Lg(P/1mW) 
P/1mW=10^(G/10)=10^(-7/10)=20%

+3 RD币</DIV>

不敢苟同

oxt_2000 · 发表于 2006-4-3 12:58:00

同意4,5楼,2楼的概念严重错误.

joezh1999 · 发表于 2006-4-4 12:11:00

不知大家是不是经常访问21RF论坛。那里有很多基本概念的解释。本人常在那里发帖子的。建议去那看看。easychen讲得很对。天线的增益默认是dBi（isotropic）。也有用dBd（dipole）的，只是基准天线的选取不同而已。一个是用点源（理想全向）天线作为参考，另一个是用偶极天线作为参考。天线增益G、天线方向性系数D和效率E关系为： G＝D*E有些天线厂没有3D测试系统（如Satimo）只好用测试3个主切面增益的方法来估计效率。并不是他们的测增益就是效率。事实上，如果对于相同类型的天线，其方向图大致相同，因此D近似相同。两个天线如果G已知，又知道其中一个天线的E，那么近似估计另一天线的E就成为可能。D的最小值是1（0dB，即为理想全向天线，理论上说，如果直接用G代替效率，该值是大于效率的真是值的。然而，在天线增益和方向性系数的定义中，都是取天线辐射的最大方向的，但实际测试是测试手机天线的某个（或某几个）主面，在这个（些）面上的增益（注意这里的增益是指方向增益）是会小于（最多等于，天线的主瓣方向不一定就在测试面内）天线增益（最大方向）的，因此从这里看来用方向增益代替效率会补偿一定前面对效率的放大。实际上，各个公司暗室测试的结果差别比较大。各手机设计者制订天线指标时要具体情况具体对待。[br]+5 RD币

oxt_2000 · 发表于 2006-4-4 12:41:00

我认为,楼上所说的D一般指最大增益方向上的方向性,是一个方向上的值,对应最大增益G,光凭这么一个值来推算天线效率是不行的,所以才有测试3D面的增益来进行效率测试的方法,不过对于那些辐射方向图比较理想的天线也可以简单作个参考.但是对于频率比较高的频段,这样做得到的结果是错误的,因为辐射方向图在3D面上千奇百怪,什么样的都有.所以,要测试天线效率,还是要用3D测发.[br]+1 RD币

slgeric · 发表于 2006-4-4 14:15:00

效率是在2D空间里是辐射功率的积分和（不同面），再与参考天线相比而得出。可以简单理解为功率方向图的面积比。显然用某一个dBi值无法计算。也不应该凭经验对等得出效率。这是对客户不负责任的表现。[br]+1 RD币

tmd123 · 发表于 2006-4-6 17:45:00

以前的21RF上弄的,
应该对你有帮助.

dBm, dBi, dBd, dB, dBc
dBm, dBi, dBd, dB, dBc
1、dBm

dBm是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：10lgP（功率值/1mw）。

[例1] 如果发射功率P为1mw，折算为dBm后为0dBm。

[例2] 对于40W的功率，按dBm单位进行折算后的值应为：

10lg（40W/1mw)=10lg（40000）=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。

2、dBi 和dBd

dBi和dBd是考征增益的值（功率增益），两者都是一个相对值，
但参考基准不一样。dBi的参考基准为全方向性天线，dBd的参考基准为偶极子，
所以两者略有不同。一般认为，表示同一个增益，用dBi表示出来比用dBd表示出
来要大2. 15。

[例3] 对于一面增益为16dBd的天线，其增益折算成单位为dBi时，则为18.15dBi
（一般忽略小数位，为18dBi）。

[例4] 0dBd=2.15dBi。

[例5] GSM900天线增益可以为13dBd（15dBi），GSM1800天线增益可以为
15dBd（17dBi)。

3、dB

dB是一个表征相对值的值，当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时，
按下面计算公式：10lg（甲功率/乙功率）

[例6] 甲功率比乙功率大一倍，那么10lg（甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。
也就是说，甲的功率比乙的功率大3 dB。

[例7] 7/8 英寸GSM900馈线的100米传输损耗约为3.9dB。

[例8] 如果甲的功率为46dBm，乙的功率为40dBm，则可以说，甲比乙大6 dB。

[例9] 如果甲天线为12dBd，乙天线为14dBd，可以说甲比乙小2 dB。

4、dBc

有时也会看到dBc，它也是一个表示功率相对值的单位，与dB的计算方法完全一样。
一般来说，dBc 是相对于载波（Carrier）功率而言，在许多情况下，用来度量与
载波功率的相对值，如用来度量干扰（同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等）
以及耦合、杂散等的相对量值。
在采用dBc的地方，原则上也可以使用dB替代。[br]+5 RD币

RFman · 发表于 2006-4-11 22:15:00

天线增益G、天线方向性系数D和效率E关系为： G＝D*E。这个公式中，效率E是个整体概念，Definition: At a given frequency, the ratio of The power radiated to the total power supplied to the radiator. 前面有人说，效率是天线辐射出的能量与输入能量的比值,是各个方向上的综合,是一个整体上的概念,效率可用各个方向上增益的积分得出。这个描述很正确。上式中，D一般指最大增益方向上的方向性,是一个方向上的值, 是个局部概念（当然我个人认为D也可以泛指其他任何方向）。于是，我觉得可以这样看，把上面公式在整个空间上积分，E作为常数提到积分号外面，D的空间积分和是1，所以G的空间积分和就等于E。从这点上看，有人把增益dBi与效率进行换算，在空间统计平均的意义上也是有道理的。不知大家是否同意？

asjade · 发表于 2006-4-11 23:27:00

上面的公式没有错。但是这只是效率的定义式，不是用来测量的公式。一般天线，特别是手机这样复杂pattern的天线，方向性系数D是无法测量的，通常用这个公式是测出Gain和Efficiency，然后算出D。对于定向天线，特别是旁瓣后瓣比较小甚至没有的的来说，有一个经验公式可以得出天线的D。但是对于全向天线，这个经验公式就不灵了。论坛上也有人提出手机天线增益和效率的换算经验公式。不是说一点道理没有。但是使用的时候大家必须清楚，这里有一个假设，是天线方向图比较规则的全向轮胎型，一个水平面的增益随角度起伏不大。这样用平均增益可以比较准的估计出天线的效率。大家做过手机天线的知道，GSM频段天线的pattern比较符合这个假设，而DCS基本不符合上述假设。DCS的pattern一般都是比较畸形的。因此使用经验公式估计效率就不会太准。

bestdesign · 发表于 2006-4-19 08:37:00

怎样从三各方向的值得到整个球面的Gain值呢？

123456006 · 发表于 2006-4-19 11:26:00

请问你这里所指的a given frequency是指辐射频段中的某一个单一频率吗?效率是指这一频率在各方向辐射功率积分比上该频率总的输入功率吗?也就是说频段内不同的频率对应不同的效率是不是?
我原先的理解是:效率应该是天线辐射频段内各频率在各方向上功率的积分比上输入的总功率,它是一个总体值,而不是对某单一频率来说的.这个理解是不是有错误?

ClearLove · 发表于 2018-1-30 13:16:13

偷换概念了吧，这里应该是 -7db约=20%

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