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Comment définir et différencier dB, dBm et dBi?

Date:2021/4/28 17:36:30 Hits:



"Qu'est-ce que dB, dBi, dBM et dBW dans la théorie du gain d'antenne? Quelle est la différence entre dB, dBi, dBM et dBW? Le contenu suivant est la théorie de base à propos de l'antenne, cela pourrait vous aider àelle votre reconnaissance de la technologie RF. ----- UTILISATEUR FM"


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Couramment utilisé Unités décibels en Génie électrique

Quelle est la différence entre dB et dBM?

Quelle est la différence entre dB et dBi?


5 Ccouramment utilisé Unités décibels (Cliquez pour visiter)


Gain - Gain d'antenne
dB - Décibel 
dBM - Décibel Millwatts
dBi - Décibel isotrope
dBW - Décibel Watts


1. Qu'est-ce qu'un gain?
Lorsque la puissance sortant d'un équipement est supérieure à la puissance entrant dans l'équipement, on dit qu'il a un gain de puissance. Lorsque vous ajoutez un amplificateur de signal à votre maison ou à votre entreprise, l'appareil prend le signal existant et amplifie ou augmente la puissance, permettant ainsi un signal ou une connexion Internet plus puissants. La mesure du gain vous permet de choisir l'appareil parfait pour vos besoins. Le montant du gain est mesuré en décibels.

2. Qu'est ce qu'un dB (Décibel)
1) Définition en décibel

 Un décibel ou dB est une unité logarithmique et sans dimension utilisée pour indiquer le niveau des ondes acoustiques et des signaux électroniques en termes de rapport ou de gain, en termes simples, dB est l'unité utilisée pour mesurer l'intensité d'un niveau sonore et de pression acoustique, c'est le symbole et l'abréviation de Decibel. dB est également le gain avant d'une antenne, mesuré en décibels (dB), La valeur dBi reflète les caractéristiques directionnelles / largeur de faisceau de l'antenne, c'est-à-dire directionnelle par opposition à omnidirectionnelle: En général, plus le gain (dBi) est élevé, plus la largeur de faisceau est étroite - plus l'antenne est directionnelle. dB se réfère au décibel, qui est l'unité de mesure du son, mais c'est aussi une mesure relative de la puissance entre deux niveaux. Par conséquent, dB n'est pas une mesure absolue mais plutôt un rapport.

Nous savons tous que les sons sont l'énergie qui se déplace dans les ondes produites par la vibration d'un sujet. Ils sont mesurés sous deux aspects: l'amplitude et la fréquence

● En termes d'amplitude

L'amplitude, qui est indiquée sur l'échelle dB (décibel), est utilisée pour mesurer et indiquer sa force ou sa pression. Pour parler simplement, si avec plus d'amplitude, un son peut être aussi fort que possible. Pour cela, le son est appelé une pression de 0.0002 microbars qui équivaut à la norme pour le seuil d'audition.

● En termes de fréquence
La fréquence, exprimée en Hz (Hertz), est utilisée pour mesurer et indiquer le nombre spécifique de vibrations sonores par seconde.

Selon ses caractéristiques, les décibels ou dB sont largement utilisés dans les applications de mesures scientifiques telles que les mesures d'électrotechnique (électronique, définition des gains d'amplification, pertes de composants par exemple atténuateurs, départs, mélangeurs, etc.), les mesures d'ingénierie du son (acoustique, facteur de bruit, etc.) rapport signal / bruit, etc.), la théorie du contrôle (tracés de Bode, etc.), les signaux et la communication, etc.

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A lire également: Mieux connaître la RF: les avantages et les inconvénients des ondes radio AM, FM et radio


2) Quand et comment les décibels sont-ils découverts?
Le terme bel, qui provient de la mesure de la perte de transmission et de la puissance en téléphonie du début du XXe siècle (20) dans le système Bell aux États-Unis, provient en fait d'une unité de mesure logarithmique appelée «Bel» qui est créée par Bell Telephone Laboratories et porte le nom de son fondateur Alexander Graham Bell.

Par rapport au "bel" rarement utilisé, le décibel est l'unité de travail proposée, car une différence d'un décibel dans le volume sonore entre deux sons est la plus petite différence détectable par l'audition humaine, et le décibel ne représente qu'un dixième du bel, ce qui est utilisé pour une grande variété de mesures en sciences et en génie (comme mentionné ci-dessus).


3) Un dB est une mesure RELATIVE de deux niveaux de PUISSANCE différents

Il y a aussi des dB par rapport aux niveaux de TENSION, mais je n'entrerai pas dans ceux-ci, car nous sommes principalement concernés par les niveaux de PUISSANCE dans nos discussions ici. 3dB est deux fois (ou moitié) plus, 6 dB est quatre fois, 10 dB est dix fois, et ainsi de suite. La formule de calcul du gain ou de la perte en dB est: 10log P1 / P2. Il est utilisé pour indiquer le gain ou la perte d'un appareil (P1) PAR RAPPORT à un autre (P2). Ainsi, je peux dire qu'un amplificateur a 30 dB de gain, ou j'ai une perte totale de 6 dB sur la ligne d'alimentation. JE NE PEUX PAS dire, mon ampli émet 30 dB, ou j'ai une antenne de 24 dB, car vous devez indiquer à quoi vous le référencez, c'est là que l'indice entre en jeu. rapport.


● Pour amplificateurs

Une unité de référence commune est le dBm, 0 dBm étant égal à 1 milliwatt. Ainsi, un ampli avec une sortie de 30 dBm produit 1 Watt. Le gain qu'il a est entièrement différent, et vous pouvez avoir deux amplis différents, chacun avec une sortie de 30 dBm (1 Watt), qui ont des gains différents et nécessitent différents niveaux de puissance d'entraînement pour atteindre leurs sorties. Vous pouvez également avoir deux amplis différents avec le même gain qui ont des puissances de sortie différentes. 


Il y a aussi dBW (référencé à 1 WATT), mais vous ne les utilisez généralement que lorsque vous traitez avec Big Stuff, car 30dBW équivaut à 1000w, et bien au-delà de ce que nous traitons ici!


● Pour les antennes

Une unité de référence commune est le dBi, qui indique le gain d'une antenne par rapport à un Source ISOTROPE. Une source isotrope est le radiateur omnidirectionnel parfait, une véritable source ponctuelle et n'existe pas dans la nature. C'est utile pour comparer des antennes, car depuis sa théorie, c'est toujours la même chose. Il est également 2.41 dB PLUS GRAND que la prochaine unité commune de gain d'antenne, le dBd, et améliore le son de vos antennes dans la publicité. Le dBd est la quantité de gain qu'une antenne a référencée à un Antenne DIPOLE. Une simple antenne dipôle a un gain de 2.41 dBi et un gain de 0 dBB, car nous la comparons à elle-même. Si je dis que j'ai une antenne de 24 dB, cela ne veut rien dire, car je ne vous ai pas dit à quoi je faisais référence. 


Il pourrait s'agir d'une antenne de 26.41 dBi (24 dBB) ou d'une antenne de 21.59 dBi (également 24 dBB!), Selon ma référence d'origine. La différence est de 4.81 dB, un montant important. La plupart des fabricants d'antennes se sont éloignés de jouer à ce jeu, mais la référence sera différente dans différents domaines. 


antennes commerciales ont tendance à être classé en dBi, que les gens qui achètent les comprennent, et les antennes radio amateur ont tendance à être dBd, comme Hams sont très familiers avec les dipôles. 

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A lire également: Bricolage simple et économique - Comment faire un émetteur FM?


3. Qu'est-ce qu'un décibel-millwatt (dBm ou dBmW)?

dBm ou dBmW (décibel-milliwatts) est une unité de niveau utilisée pour indiquer qu'un niveau de puissance est exprimé en décibels (dB) par rapport à un milliwatt (mW). Le dBm est une unité absolue car il est référencé au watt, le dBm est également une unité sans dimension, tout comme le dB, mais comme il se compare à une valeur de référence fixe, la cote dBm est absolue. Il est utilisé dans les réseaux de communication radio, micro-ondes et fibre optique comme une mesure pratique de la puissance absolue en raison de sa capacité à exprimer à la fois des valeurs très grandes et très petites sous une forme courte par rapport à dBW, qui est référencé à un watt (1000 mW ). Un dBm est relatif à une impédance de 50 ohms en RF (radiofréquence), tandis qu'en communication sans fil, le dBm est relatif à une impédance de 600 ohms. dBm est une expression de la puissance en décibels par milliwatt. Nous utilisons le dBm lorsque nous mesurons la puissance émise par les amplificateurs. Nous mesurons cette puissance en milliwatts, qui est généralement abrégée en mW. 

(DéciBels à 1 Milliwatt) Une mesure de puissance en utilisant un milliwatt comme point de référence (0 dBm). Par exemple, un signal à 1 milliwatt (100 microwatts) est une perte de 10 dBm. Une station radio émettant 50,000 XNUMX watts de puissance peut finir par atténuer à seulement quelques milliwatts au moment où elle est captée par un récepteur radio.

Conseils: Comment convertir des dBm en watts?

  +40 dBm = 10 watts 10.0
  +30 dBm = 1 watt 1.0
  +20 dBm = 100 milliwatts .1
  +10 dBm = 10 milliwatts 01
    0 dBm = 1 milliwatt .001
  -10 dBm = 100 microwatts .0001
  -20 dBm = 10 microwatts .00001
  -30 dBm = 1 microwatt .000001
  -40 dBm = 100 nanowatts .0000001


A lire également: Qu'est-ce qu'une carte de circuit imprimé (PCB)? Tout ce que vous devez savoirw


4. Qu'est-ce qu'un décibel isotrope (dBi)? 
Une antenne isotrope est une antenne théorique qui émet de la puissance uniformément dans toutes les directions. Le décibel isotrope (dBi) est l'unité du gain lorsque le gain d'une antenne est calculé et comparé à un diagramme d'antenne isotrope (pas une antenne réelle mais plutôt un modèle d'antenne hypothétique). Vous pouvez également considérer dBi comme un rapport, qui est utilisé par les fabricants d'antennes pour mesurer si une antenne fonctionne bien. Une antenne isotrope n'a pas de gain / perte par rapport à elle-même, ce qui signifie qu'elle a une puissance nominale de 0 dB.


Pour les systèmes à faible puissance, tels que ceux utilisés dans les communications mobiles, l'échelle dBm (décibel-milliwatt) est un niveau de puissance de référence pratique, dans lequel la puissance est référencée à un niveau de 1 mW:

P (dBm) = 10log (P (mW) / 1 mW)


Donc, si une antenne a un gain de 5 dBi dans une direction particulière, cela signifie que par rapport à une antenne isotrope (qui aura un gain de 0 dB dans cette direction), cette antenne a un gain de 5 dB.

Vous pouvez même considérer dBi comme une mesure qui compare le gain d'une antenne par rapport à un radiateur isotrope (une antenne théorique qui rayonne l'énergie uniformément dans un diagramme sphérique.)

Pour vous-même, il est important de savoir que l'amplificateur de signal est livré avec une antenne avec une valeur dBi.

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5. Qu'est-ce qu'un décibel Watt (dBW)

Le décibel watt (dBW) signifie décibel par rapport à 1 Watt, c'est l'unité de mesure de la force d'un signal exprimée en décibels par rapport à un watt. La puissance dBW est égale à 10 fois les logarithmes de base 10 de la puissance en watts. Il est très utile car il peut exprimer une large plage de valeurs dans une courte plage de nombres.

Pour les systèmes à haute puissance, tels que ceux utilisés dans les communications par satellite, l'échelle dBW (décibel-watt) est couramment utilisée, dans laquelle la puissance est référencée à 1 W:

P (dBW) = 10log (P (W) / 1W)


A lire également: Qu'est-ce que VSWR et comment mesurer VSWR?


Quel est le Difference entre dB et dBM?


● Le décibel (dB) et le dB par rapport à un milliwatt (dBm) représentent deux concepts différents mais liés.


Un dB est un moyen abrégé d'exprimer le rapport de deux valeurs. En tant qu'unité de la force d'un signal, dB exprime le rapport entre deux niveaux de puissance. Pour être exact, dB = log (P1 / P2).

L'utilisation du décibel nous permet de comparer des niveaux de puissance très différents (une situation difficile dans la conception de liaisons radio) avec un simple numéro à deux ou trois chiffres au lieu d'un plus lourd à neuf ou à dix chiffres.

Par exemple, au lieu de caractériser la différence entre deux niveaux de puissance à 1,000,000,000 1 10 1,000,000,000 pour 1, il est beaucoup plus simple d'utiliser la représentation en décibels comme 90 * log (XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX/XNUMX), ou XNUMX dB. Il en va de même pour les très petits nombres: Le rapport de 0.000000001 à 1 peut être caractérisé comme -90 dB. Cela rend le suivi des niveaux de signal beaucoup plus simple.

Les unité dBm désigne un niveau de puissance absolu mesuré en décibels et référencé à 1 milliwatt (mW). Pour convertir la puissance absolue "P" (en watts) en dBm, utilisez la formule dBm = 10 * log (P / 1 mW). Cette équation ressemble presque à celle du dB. Cependant, maintenant le niveau de puissance "P" a été référencé à 1 mW. Il s'avère que dans le monde radio pratique, 1 mW est un point de référence pratique pour mesurer la puissance.

Utilisez dB lorsque expresser le rapport entre deux valeurs de puissance. Utilisez dBm pour exprimer une valeur absolue de puissance.


Dans beaucoup de descriptions sur les produits FM, nous continuons de voir des gens en utilisant les termes «dB», «dBm» et «dBi» de façon interchangeable, quand ils signifient réellement des choses très différentes. Donc, voici un peu de fond sur l'utilisation correcte des termes. 

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A lire également: Quelle est la différence entre AM et FM?


Quelle est la différence entre dB et dBi?


● Imaginez une antenne qui rayonne de l'énergie de manière égale dans toutes les directions, tout comme le fait notre soleil. Dans le jargon scientifique, on dit que c'est un «radiateur isotrope», car il n'a aucune préférence pour le rayonnement dans aucune direction… en d'autres termes, il n'a aucune «directivité». 


● Ce type d'antenne isotrope est dit «sans gain». «Aucun gain» peut être exprimé en termes linéaires comme x1 (fois 1). Cela signifie simplement que toutes les directions ont le même rayonnement énergétique et sont toutes égales au rayonnement énergétique moyen.Les ingénieurs d'antennes aiment les termes logarithmiques, et nous disons que cette situation sans gain est de 0 dBi (prononcé «œil d'abeille zéro»). Imaginez un miroir géant de taille stellaire à côté de notre soleil. Imaginez comment cela changerait cette distribution d'énergie et donnerait la directivité au soleil. Avec un tel miroir imaginaire, la moitié de notre système solaire serait sombre (derrière le miroir). 


● L'autre moitié serait deux fois plus lumineuse (en voyant le soleil direct plus sa réflexion). Les miroirs ou les lentilles semblent intensifier l'énergie dans certaines directions préférées en la volant et en la redirigeant dans des directions défavorisées. Les antennes font la même chose. 


● Les miroirs ne créent pas de lumière, ils la détournent, la dirigent ou la concentrent uniquement dans une certaine direction. Les antennes ne créent pas d'énergie radio, elles ne font que la détourner, la diriger ou la concentrer dans une certaine direction. Cette fonction directionnelle est appelée gain. N'oubliez pas qu'aucune nouvelle énergie n'est créée, elle est simplement redirigée ou dirigée (directivité). La quantité d'intensification dans une direction préférée est quantifiée en gain. Ainsi, un miroir peut rediriger la moitié de l'énergie du soleil (ou une bougie), et lui donner un aspect deux fois plus brillant (c'est-à-dire deux bougies). C'est dit avoirun gain de 2x (fois deux) ou en doublant.


-10 dBi
Un dixième, 1/10 ou "10% de" (perte, pas gain)
-6 dBi
Un quart, 1/4 ou «25% de» (perte, pas gain)
-3 dBi
Un demi, 1/2 ou «50% de» (perte, pas gain)
0 dBi
Aucun gain, «même», 100% (pas de gain, pas de perte)
+1 dBi
12% plus élevé, multiplié par 1.12 ou 112%
+2 dBi
58% plus élevé, multiplié par 1.58 ou 158%
+3 dBi
100% plus élevé, multiplié par 2, "double" ou 200%
+6 dBi
300% plus élevé, fois 4
+9 dBi
Fois 8 (l'échelle de% n'est pas utile pour les grands multiples)
+10 dBi
Fois 10 (l'échelle de% n'est pas utile pour les grands multiples)
+13 dBi
Fois 20 (l'échelle de% n'est pas utile pour les grands multiples)
+20 dBi
Fois 100 (l'échelle de% n'est pas utile pour les grands multiples)

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