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发表于 2006-2-22 18:30:00
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<P><FONT size=5><FONT color=#ee1111>用分贝(dB)表示增益和损耗(大家共享)</FONT>
</FONT>(译自ERICSSON “GSM Cell Planning Overview)
在许多领域,数字的量级比较大,这时用对数单位表示和计算就
比较方便,这里我们用对数单位讨论无线系统的增益和损耗。
在通话中,话音会通过多个不同的设备和器件(如话机、线路、
交换机等)。通过其中一些设备会有损失或说产生衰减,另一些会有
增益或放大的效果。为了表示衰减或增益的值,我们用输入/输出信
号比值的对数很方便。
定义:
损耗: L=10log(Pin /Pout ) (dB) Pin> Pout (1)
增益: G=10log(Pout / Pin) (dB) Pin<Pout (2)
注意,在以上的定义中用的是输入和输出功率的比值。如果要用电压
的比值,则应进行相应转换:
P=U2/R,即
Pout=(Uout)2/Rout
Pin=(Uin)2/Rin
代入(1)中得:
L=10log((Uin/Uout)2 (dB) (3)
或
L=20log((Uin/Uout)2 (dB) (4)
注意,为了上式成立,Rout 应该等于Rin。
例1:
一个放大器输入10mW 时,输出2W,其增益为:
G=10log(2000/10)=23dB
例2:
一个输入和输出阻抗相等的放大器,连接到一个500mV 的输入
源,输出1V,这个放大器的增益是:
G=20log(1000/500)=6dB
系统损耗(增益)
一个电话系统的损耗或增益,可以通过系统各部分的损耗(增益)
的叠加得到.
例3:
A 线路损耗:
L1=3dB
线路损耗: B
L2=10dB
G
G=6dB
计算从A 到B 的系统损耗为:
Ltot= L1+ L2-G=3+10-6=7dB
功率标准(POWER LEVEL),电压标准(VOLTAGE LEVEL)
前面我们看到,用dB 来表示两个信号的功率或电压的比值是非
常方便的。另外,当使用一个固定的参照值(refrence)时,dB
还可以定义为功率或电压的绝对值。
功率标准:LP=10log(P/Pref) (5)
电压标准:Lu=20log(U/Uref) (6)
可以使用不同的参考数量级:
功率: Pref=1W Lp=10log(P/1) dBW
Pref=1mW Lp=10log(P/10-3) dBm
电压: Uref=775mV Lu=20log(U/0.775) dBU
Uref=1μV Lu=20log(U/10-6) dBμV
这里使用775mV 作为电压参考值是因为连接一个600Ω 的系
统时,775mV 的输入消耗1mW 的功率,即在600Ω 阻抗下,
功率标准的dBm 与电压标准的dbU 是相等的。</P>[br]<p align=right><font color=red>+5 RD币</font></p> |
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