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(普通問題)
頻譜儀上顯示的dbμV單位是不是就是dbμV/m呢?
頻譜儀上顯示的dbμV的功率單位是不是就是dbμV/m呢?或者它們之間有什么換算關(guān)系?請教專家。
提問者: wh9headcat 提問時(shí)間: 2012-06-10
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問題答案
( 2 )
場強(qiáng)是電場強(qiáng)度的簡稱,它是天線在空間某點(diǎn)處感應(yīng)電信號的大小,以表征該點(diǎn)的電場強(qiáng)度。其單位是微伏/米(μv/m),為方便起見,也有用dBμv/m(0dB=1μv)。
一、場強(qiáng)測量
場強(qiáng)的測量如圖所示。當(dāng)天線在空中與被測信號極化方向相同時(shí)取得最大感應(yīng)信號,一般可用射頻(RF)的有效值型電平表(電壓表)來測量。其測量原理如圖所示。
電場強(qiáng)度測量示意圖(1)
當(dāng)線路匹配良好時(shí),儀表讀取的電平值是儀表輸入端口(一般50Ω或75Ω)所取得的射頻電壓Er(dBμv)。Er可用下式表示
Er=E+Ga+20lgle-Lf-6---(1)
Er為儀表輸入口的讀取電平(dBμV);
E為電場強(qiáng)度(dBμV/m);
Ga為接收天線增益(dB)。如果采用半波長偶極天線時(shí)Ga=0dB;
le為接收天線有效長度(λ/π);
Lf為接收饋線損耗(dB);
6為從終接值換算開放口的校正值(dB)。
而電場強(qiáng)度E(dBμV/m)則可從(1)式求出,即:
E =Er-Ga-20lgle+Lf+6---(2)
現(xiàn)舉實(shí)例具體說明:設(shè)測試頻率228.25MHz(λ=1.31m)
則20lgλ/π=20lg1.31/π≈-7.6dB;
接收天線為半波長偶極天線,Ga=0dB;Lf選用衰減10dB/100m型電纜,實(shí)用長度10m時(shí)衰減為1dB;儀表指示電平為15dBμV。
將上列數(shù)據(jù)代入(2)式時(shí),即得E =Er-Ga-20lgle+Lf+6
=15-0-(-7.6)+1+6
=15+7.6+1+6
=29.6dBμV/m
二、場強(qiáng)儀
眾所周知,電平表是以分貝(dB)作單位,如dBμV、dBmV、dBm,而電壓表則是以伏特(V)作單位,如V、mV、μV、KV等。其實(shí)電平、電壓都是同一個(gè)物理量,因此,在很多場合這兩種單位在一個(gè)儀器中同時(shí)標(biāo)出,這從某種意義上來說,電壓表也是電平表,電平表也是電平壓表,只不過習(xí)慣上把它分開稱呼而已。
場強(qiáng)儀故名思意是測量場強(qiáng)的儀器。場強(qiáng)儀的量值是μV/m作單位,它里面有一個(gè)長度單位m。從原理上來說,電平表(或電壓表)它量度的電壓值是在儀表的輸入端口,而場強(qiáng)儀所量度的電壓(或叫電勢)是天線在空中某一點(diǎn)感應(yīng)的電壓。嚴(yán)格來說,場強(qiáng)儀是由電平表和天線組成。
就目前市面上的場強(qiáng)來看,它們也是將電平表的技術(shù)指標(biāo)與天線分開。如日本安立公司ML524場強(qiáng)儀主機(jī)就是按一個(gè)電平表給出技術(shù)指標(biāo),頻率范圍、靈敏度、電平測量范圍、電平測試精度,而天線MP534A、MP666A作為選件,按頻段給出技術(shù)指標(biāo)和天線系數(shù)。目前國內(nèi)無線領(lǐng)域常用的南韓生產(chǎn)的 PTK3201場強(qiáng)儀,它也是按電平表給出指標(biāo),頻率范圍0.1~2000MHz,靈敏度0.3mV等都是以儀器輸入端口給定,有一根鞭裝天線,沒有天線系數(shù),只能定性地測量信號場強(qiáng)大小,如果要測定dBμV/m 場強(qiáng),則要選配測量天線。
由此可見,電平和場強(qiáng)、電平表和場強(qiáng)儀是有很大區(qū)別的?墒窃谝恍﹫龊铣1换煜,特別是在我國有線電視行業(yè)范圍內(nèi),有線電視信號是測量同步頭的電平來量度,以dBμV作單位,本應(yīng)該叫做電視信號電平表,或電平表,然而從中國搞公用天線開始,不知怎么都叫它做場強(qiáng)儀。世界上最早的有線電視場強(qiáng)儀是日本利達(dá)公司生產(chǎn)的LFC944,利達(dá)原文是電視信號電平表,從那時(shí)起很多人把它稱作場強(qiáng)儀,筆者曾多次在CATV行業(yè)內(nèi)提出應(yīng)該稱作電平表,也許是稱呼人太多,至今仍叫場強(qiáng)儀,甚至外國人在中國交流時(shí)也只好認(rèn)可這一稱呼,那只有以誤就誤了。關(guān)于有線電視范圍內(nèi)“誤稱”的場強(qiáng)儀,筆者已將它分類為電視場強(qiáng)儀、電視頻譜圖像場強(qiáng)儀、CATV分析儀、頻譜分析儀已得到同行和專家們認(rèn)可,這里不詳述。
三、頻譜分析儀與場強(qiáng)儀
就場強(qiáng)儀來說,它與天線關(guān)系非常密切,如果要求一定的測量精度,那么從式(1)就知,它直接與天線增益Ga有關(guān),再則是天線的工作頻率范圍有關(guān),這是最起碼的要求,因此不能說隨便找一根天線接在電平表上就行了。故在實(shí)踐中,這種天線稱之為測試天線,它有嚴(yán)格技術(shù)指標(biāo),如頻率范圍,天線增益以及阻抗、駐波比、前后比等等。為適應(yīng)它的頻率范圍其形狀大有區(qū)別,有鞭壯天線,半波振子天線,對數(shù)周期天線,環(huán)行天線等。要求高的測試天線,價(jià)格也相當(dāng)高,如日本安立的測試天線大概是主機(jī)的1/4。
以前場強(qiáng)儀總是將天線配套供給,即是說一臺場強(qiáng)儀必然是主機(jī)(電平表)配天線。隨著電子技術(shù)和電子測量技術(shù)的發(fā)展,特別是20世紀(jì)80年代以來,頻譜分析儀大量使用,單一的場強(qiáng)儀就越來越少了,甚至單一的電平表也都越來越少了(除非專業(yè)性很強(qiáng)的用途),因?yàn)樗墓δ芸梢杂妙l譜儀代理替。從原理上來說頻譜儀、電平表、場強(qiáng)儀(主機(jī))基本原理方框是一樣的。頻譜儀本身就是測量頻譜范圍內(nèi)的信號電平,如果用“零跨導(dǎo)”則就是一個(gè)選頻電平表。如果加上標(biāo)準(zhǔn)測試天線在頻譜儀上不就是可測量場強(qiáng)了嗎!比較好的頻譜儀,它可以將天線系數(shù)存在機(jī)內(nèi),使用時(shí)直接顯示場強(qiáng)數(shù)值μV/m。如安捷倫公司、安立公司頻譜儀大都有天線系數(shù)存儲功能。
就日本安立公司而言,80年代生產(chǎn)的場強(qiáng)儀ML518、HM650、MH649銷量較大,中國也買不少,80年代末生產(chǎn)的ML521/214系列的場強(qiáng)儀銷量顯著下降,因?yàn)樗c此同時(shí)生產(chǎn)了頻譜分析儀MS610、MS2601等,而場強(qiáng)儀、頻譜儀都可用同樣的天線MP534、MP651、MP663等測量場強(qiáng)。它們指標(biāo)差不多,價(jià)格也差不多。用戶當(dāng)然選用功能強(qiáng)大的頻譜儀。目前就我國產(chǎn)的場強(qiáng)儀來說也很少生產(chǎn),其主要原因也是由于頻譜儀代替。
用頻譜儀加上測試天線可以測量場強(qiáng),當(dāng)頻譜儀可以存天線系數(shù)的,那么可以直接顯示μV/m單位場強(qiáng)。如果不可存天線系數(shù)頻譜儀,則需要按前述的式(2)代入天線系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。如果用沒有天線系數(shù)的一般接收信號用的天線,那么只能在空間測量場強(qiáng)的強(qiáng)弱,而不能得出場強(qiáng)μV/m量值,即只能作定性測試分析,不可作定量測試分析。
綜合上述,在場強(qiáng)測量中,它取得的結(jié)果應(yīng)是μV/m為單位,而由于電子技術(shù)和電子測量技術(shù)的發(fā)展單一功能的場強(qiáng)儀已很少,最常使用頻譜分析儀,較嚴(yán)格的測量時(shí)還應(yīng)選擇測試用天線。
一、場強(qiáng)測量
場強(qiáng)的測量如圖所示。當(dāng)天線在空中與被測信號極化方向相同時(shí)取得最大感應(yīng)信號,一般可用射頻(RF)的有效值型電平表(電壓表)來測量。其測量原理如圖所示。
電場強(qiáng)度測量示意圖(1)
當(dāng)線路匹配良好時(shí),儀表讀取的電平值是儀表輸入端口(一般50Ω或75Ω)所取得的射頻電壓Er(dBμv)。Er可用下式表示
Er=E+Ga+20lgle-Lf-6---(1)
Er為儀表輸入口的讀取電平(dBμV);
E為電場強(qiáng)度(dBμV/m);
Ga為接收天線增益(dB)。如果采用半波長偶極天線時(shí)Ga=0dB;
le為接收天線有效長度(λ/π);
Lf為接收饋線損耗(dB);
6為從終接值換算開放口的校正值(dB)。
而電場強(qiáng)度E(dBμV/m)則可從(1)式求出,即:
E =Er-Ga-20lgle+Lf+6---(2)
現(xiàn)舉實(shí)例具體說明:設(shè)測試頻率228.25MHz(λ=1.31m)
則20lgλ/π=20lg1.31/π≈-7.6dB;
接收天線為半波長偶極天線,Ga=0dB;Lf選用衰減10dB/100m型電纜,實(shí)用長度10m時(shí)衰減為1dB;儀表指示電平為15dBμV。
將上列數(shù)據(jù)代入(2)式時(shí),即得E =Er-Ga-20lgle+Lf+6
=15-0-(-7.6)+1+6
=15+7.6+1+6
=29.6dBμV/m
二、場強(qiáng)儀
眾所周知,電平表是以分貝(dB)作單位,如dBμV、dBmV、dBm,而電壓表則是以伏特(V)作單位,如V、mV、μV、KV等。其實(shí)電平、電壓都是同一個(gè)物理量,因此,在很多場合這兩種單位在一個(gè)儀器中同時(shí)標(biāo)出,這從某種意義上來說,電壓表也是電平表,電平表也是電平壓表,只不過習(xí)慣上把它分開稱呼而已。
場強(qiáng)儀故名思意是測量場強(qiáng)的儀器。場強(qiáng)儀的量值是μV/m作單位,它里面有一個(gè)長度單位m。從原理上來說,電平表(或電壓表)它量度的電壓值是在儀表的輸入端口,而場強(qiáng)儀所量度的電壓(或叫電勢)是天線在空中某一點(diǎn)感應(yīng)的電壓。嚴(yán)格來說,場強(qiáng)儀是由電平表和天線組成。
就目前市面上的場強(qiáng)來看,它們也是將電平表的技術(shù)指標(biāo)與天線分開。如日本安立公司ML524場強(qiáng)儀主機(jī)就是按一個(gè)電平表給出技術(shù)指標(biāo),頻率范圍、靈敏度、電平測量范圍、電平測試精度,而天線MP534A、MP666A作為選件,按頻段給出技術(shù)指標(biāo)和天線系數(shù)。目前國內(nèi)無線領(lǐng)域常用的南韓生產(chǎn)的 PTK3201場強(qiáng)儀,它也是按電平表給出指標(biāo),頻率范圍0.1~2000MHz,靈敏度0.3mV等都是以儀器輸入端口給定,有一根鞭裝天線,沒有天線系數(shù),只能定性地測量信號場強(qiáng)大小,如果要測定dBμV/m 場強(qiáng),則要選配測量天線。
由此可見,電平和場強(qiáng)、電平表和場強(qiáng)儀是有很大區(qū)別的?墒窃谝恍﹫龊铣1换煜,特別是在我國有線電視行業(yè)范圍內(nèi),有線電視信號是測量同步頭的電平來量度,以dBμV作單位,本應(yīng)該叫做電視信號電平表,或電平表,然而從中國搞公用天線開始,不知怎么都叫它做場強(qiáng)儀。世界上最早的有線電視場強(qiáng)儀是日本利達(dá)公司生產(chǎn)的LFC944,利達(dá)原文是電視信號電平表,從那時(shí)起很多人把它稱作場強(qiáng)儀,筆者曾多次在CATV行業(yè)內(nèi)提出應(yīng)該稱作電平表,也許是稱呼人太多,至今仍叫場強(qiáng)儀,甚至外國人在中國交流時(shí)也只好認(rèn)可這一稱呼,那只有以誤就誤了。關(guān)于有線電視范圍內(nèi)“誤稱”的場強(qiáng)儀,筆者已將它分類為電視場強(qiáng)儀、電視頻譜圖像場強(qiáng)儀、CATV分析儀、頻譜分析儀已得到同行和專家們認(rèn)可,這里不詳述。
三、頻譜分析儀與場強(qiáng)儀
就場強(qiáng)儀來說,它與天線關(guān)系非常密切,如果要求一定的測量精度,那么從式(1)就知,它直接與天線增益Ga有關(guān),再則是天線的工作頻率范圍有關(guān),這是最起碼的要求,因此不能說隨便找一根天線接在電平表上就行了。故在實(shí)踐中,這種天線稱之為測試天線,它有嚴(yán)格技術(shù)指標(biāo),如頻率范圍,天線增益以及阻抗、駐波比、前后比等等。為適應(yīng)它的頻率范圍其形狀大有區(qū)別,有鞭壯天線,半波振子天線,對數(shù)周期天線,環(huán)行天線等。要求高的測試天線,價(jià)格也相當(dāng)高,如日本安立的測試天線大概是主機(jī)的1/4。
以前場強(qiáng)儀總是將天線配套供給,即是說一臺場強(qiáng)儀必然是主機(jī)(電平表)配天線。隨著電子技術(shù)和電子測量技術(shù)的發(fā)展,特別是20世紀(jì)80年代以來,頻譜分析儀大量使用,單一的場強(qiáng)儀就越來越少了,甚至單一的電平表也都越來越少了(除非專業(yè)性很強(qiáng)的用途),因?yàn)樗墓δ芸梢杂妙l譜儀代理替。從原理上來說頻譜儀、電平表、場強(qiáng)儀(主機(jī))基本原理方框是一樣的。頻譜儀本身就是測量頻譜范圍內(nèi)的信號電平,如果用“零跨導(dǎo)”則就是一個(gè)選頻電平表。如果加上標(biāo)準(zhǔn)測試天線在頻譜儀上不就是可測量場強(qiáng)了嗎!比較好的頻譜儀,它可以將天線系數(shù)存在機(jī)內(nèi),使用時(shí)直接顯示場強(qiáng)數(shù)值μV/m。如安捷倫公司、安立公司頻譜儀大都有天線系數(shù)存儲功能。
就日本安立公司而言,80年代生產(chǎn)的場強(qiáng)儀ML518、HM650、MH649銷量較大,中國也買不少,80年代末生產(chǎn)的ML521/214系列的場強(qiáng)儀銷量顯著下降,因?yàn)樗c此同時(shí)生產(chǎn)了頻譜分析儀MS610、MS2601等,而場強(qiáng)儀、頻譜儀都可用同樣的天線MP534、MP651、MP663等測量場強(qiáng)。它們指標(biāo)差不多,價(jià)格也差不多。用戶當(dāng)然選用功能強(qiáng)大的頻譜儀。目前就我國產(chǎn)的場強(qiáng)儀來說也很少生產(chǎn),其主要原因也是由于頻譜儀代替。
用頻譜儀加上測試天線可以測量場強(qiáng),當(dāng)頻譜儀可以存天線系數(shù)的,那么可以直接顯示μV/m單位場強(qiáng)。如果不可存天線系數(shù)頻譜儀,則需要按前述的式(2)代入天線系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。如果用沒有天線系數(shù)的一般接收信號用的天線,那么只能在空間測量場強(qiáng)的強(qiáng)弱,而不能得出場強(qiáng)μV/m量值,即只能作定性測試分析,不可作定量測試分析。
綜合上述,在場強(qiáng)測量中,它取得的結(jié)果應(yīng)是μV/m為單位,而由于電子技術(shù)和電子測量技術(shù)的發(fā)展單一功能的場強(qiáng)儀已很少,最常使用頻譜分析儀,較嚴(yán)格的測量時(shí)還應(yīng)選擇測試用天線。
回答者:
xhy1331
回答時(shí)間:2012-06-10 19:42
48 42
dBm, dBi, dBd, dB, dBc, dBuV相關(guān)的解析http://wenku.baidu.com/view/64577722af45b307e8719747.html
xhy1331 2012-06-10 19:54
單位轉(zhuǎn)換探討
1 基礎(chǔ)知識
1.1 用于構(gòu)成十進(jìn)制倍數(shù)和分?jǐn)?shù)單位的詞頭(詞冠)
詞頭中文名 詞頭英文名 符號 所表示的因數(shù) 詞頭中文名 詞頭英文名 符號 所表示的因數(shù)
分 deci d 10-1 皮 pico p 10-12
厘 centi c 10-2 千 kilo K 103
毫 milli m 10-3 兆 mega M 106
微 micro μ 10-6 吉 giga G 109
納 nano n 10-9 太 tera T 1012
為不失一般性,下面的一些公式中將以希臘字母Θ代表無詞頭和十進(jìn)制分?jǐn)?shù)單位的詞頭(m、μ、n、p)。但一定要注意Θ本身并不是一種詞頭,僅是本文為避免列出大量雷同的公式而約定的一個(gè)符號而已。所以,當(dāng)您看到Θ時(shí),一定要想到它就是m、μ、n、p或者是沒詞頭;在您需要含無詞頭單位參數(shù)的公式時(shí),就請把Θ去掉;而在您需要含某種詞頭單位參數(shù)的公式時(shí),就就請把Θ換成所需的詞頭。
1.2 分貝
在電子學(xué)中,分貝是表示傳輸增益或傳輸損耗以及相對功率比等的標(biāo)準(zhǔn)單位,其代號為dB(英文decibel的縮寫)。其形式上表示倍數(shù),實(shí)質(zhì)上既能表示經(jīng)作常用對數(shù)壓縮處理后的倍數(shù)(以分貝表示的傳輸增益和傳輸損耗等,特點(diǎn)是本質(zhì)無量綱),又能表示約定基準(zhǔn)值的參數(shù)值(電壓電平、功率電平,以分貝表示的電場強(qiáng)度、功率通量密度,雜散輻射功率和鄰道功率相對于載波功率的電平等,特點(diǎn)是本質(zhì)有量綱)。采用的根本原因在于對數(shù)運(yùn)算能夠壓縮數(shù)據(jù)長度和簡化運(yùn)算(將乘、除、指數(shù)運(yùn)算分別轉(zhuǎn)化為加、減、乘運(yùn)算),特別適合表達(dá)指數(shù)變化規(guī)律。我們這里約定,以符號lg表示以10為底的對數(shù)。經(jīng)作對數(shù)變換后的本質(zhì)有量綱單位常稱作電平單位(與其基準(zhǔn)值相等的參數(shù)值稱零電平。電平的單位還有貝爾和奈培兩種,但由于文獻(xiàn)[1]規(guī)定“統(tǒng)一使用分貝為電信傳輸單位”,這里不采用。以下所稱電平均以分貝為詞頭),而原來的單位可稱作線性單位。
分貝與線性值的比較見下表:
分貝值(dB) 電壓、電流比線性值 功率比線性值 分貝值(dB) 電壓、電流比線性值 功率比線性值 分貝值(dB) 電壓、電流比線性值 功率比線性值
0.0 1.000 1.000 1 1.122 1.259 11 3.548 12.59
0.1 1.012 1.023 2 1.259 1.585 12 3.981 15.85
0.2 1.023 1.047 3 1.413 1.995 13 4.467 19.95
0.3 1.035 1.072 4 1.585 2.512 14 5.012 25.12
0.4 1.047 1.096 5 1.778 3.162 15 5.623 31.62
0.5 1.059 1.122 6 1.995 3.981 16 6.310 39.81
0.6 1.072 1.148 7 2.239 5.012 17 7.079 50.12
0.7 1.084 1.175 8 5.012 6.310 18 7.943 63.10
0.8 1.096 1.202 9 2.818 7.943 19 8.913 79.43
0.9 1.109 1.230 10 3.162 10.00 20 10.00 100.0
分貝的定義分以下三種情況:
1.2.1 對電壓和與電壓呈線性關(guān)系的參數(shù)的表達(dá)
電壓和與電壓呈線性關(guān)系的參數(shù),這里權(quán)且簡稱為電壓型參數(shù),以A表示,以x表示其
單位。以1x為基準(zhǔn)值,則A的電平單位為稱分貝x,代號為dBx,計(jì)算公式為
A(x)
。粒ǎ洌拢剑玻發(fā)g ———— (1)
。保
。粒ǎ洌拢
——————
。玻
。粒ǎ剑保啊 。ǎ玻
。量梢允请妷海妱觿、端電壓)、電場強(qiáng)度和天線系數(shù),x可以是V、mV、μV,V/m、mV/m、μV/m和m-1 等,對應(yīng)的電平單位分別為dBV、dBmV、dBμV,。洌拢/m、dBmV/m、dBμV/m(常記為dBμ)和dBm-1等。
同類電壓型電平單位(天線系數(shù)除外)詞頭之間的轉(zhuǎn)換公式為
。洌拢剑洌拢恚叮埃剑洌娄蹋保玻啊 。ǎ常
dBmx=dBμx+60 (4)
1.2.2 對功率和與功率呈線性關(guān)系的參數(shù)的表達(dá)
功率和與功率呈線性關(guān)系的參數(shù),這里權(quán)且簡稱為功率型參數(shù),以B表示,以x表示其單位。以1y為基準(zhǔn)值,則B的電平單位稱分貝y,代號為dBy,計(jì)算公式為
B(y)
。拢ǎ洌拢剑保發(fā)g ———— (5)
。保
B(dBy)
——————
。保
。拢ǎ剑保啊 。ǎ叮
。驴梢允枪β驶蚬β拭芏,y 可以是 W、mW、μW,W/m2、mW/cm2、μW/cm2 、pW/m2等, 對應(yīng)的電平單位分別為dBW、dBmW(常記為dBm)、dBμW, dBW/m2、dBmW/cm2、dBμW/cm2、dBpW/m2等。
同類功率型電平單位詞頭之間的轉(zhuǎn)換公式為
dBy=dBmy+30=dBμy+60 。ǎ罚
dBmy=dBμy+30 。ǎ福
1.2.3對功率倍數(shù)的表達(dá)
以P1表示輸入功率、輻射功率、載波功率(對應(yīng)的電壓有效值為U1,電流有效值為I1),P2表示輸出功率、接收功率、雜散輻射/鄰道功率(對應(yīng)的電壓有效值為U2,電流有效值為I2),仍以y表示P1、P2的單位,則傳輸增益G或傳輸損耗L的分貝表達(dá)式為:
P2(y) U2(I2)
。牵ɑ颍蹋ǎ洌拢剑保發(fā)g ———— =20l(fā)g ———— 。ǎ梗
。校保ǎ U1(I1)
這里的y可以是W、mW、μW、KW、MW等,P1(U1、I1)與P2(U2、I2)的單位應(yīng)一致,G和L的單位為dB 。
雜散輻射相對于載波功率的電平P雜散輻射和鄰道功率相對于載波功率的電平P鄰道功率,其值為負(fù)數(shù),單位一般記為dBC(英文carrier有“載波”之意),表達(dá)式為:
。校玻ǎ
。须s散輻射(或P鄰道功率)(dBC)=10l(fā)g ———— 。ǎ保埃
。校保ǎ
特別地,當(dāng)U1表示接收機(jī)的可用靈敏度,U2分別表示接收機(jī)輸入比可用靈敏度高3dB的有用信號而使輸出信納比降回到12dB的相鄰波道上無用信號電壓和落入有用信號工作頻率的二信號三階互調(diào)的組合頻率的電壓(兩條頻率的電壓應(yīng)相等)時(shí),兩電壓倍數(shù)的分貝值分別表示接收機(jī)的鄰道選擇性P鄰道選擇和互調(diào)抗擾性P互調(diào)抗擾,其值為正數(shù),單位一般記為dBr(英文relative有“相對的” 之意),表達(dá)式為:
U2(y)
。朽彽肋x擇(或P互調(diào)抗擾)(dBr)=20l(fā)g ———— 。ǎ保保
U1(y)
另外,天線增益和噪聲系數(shù)也可歸入此類,詳見第6節(jié)。
2 射頻電壓
射頻電壓一般指電臺、儀器射頻級和天線系統(tǒng)中所研究頻率上信號的電壓幅度,按檢波方式,可分為平均值(AV)電壓、均方根值(RMS)電壓、峰值(PEAK)電壓等,以下簡稱為電壓。習(xí)慣上,信號發(fā)生器和接收天線輸出端的開路電壓稱為電動勢,以ein表示;而當(dāng)其接上負(fù)載(如通信接收機(jī)、場強(qiáng)儀、測試接收機(jī)、頻譜分析儀、綜合測試儀的收信端等,下面統(tǒng)稱為接收設(shè)備,以及假負(fù)載)后,其輸出端和所接負(fù)載輸入端的電壓稱為端電壓,以Vin表示。電壓的線性單位通常有V、mV、μV,對應(yīng)的電平單位分別為dBV、dBmV、dBμV。不同詞頭的電壓單位間的換算可利用(3)、(4)兩式。為區(qū)別電動勢與端電壓,通常在電動勢單位后加(e.m.f.)或(EMF),而在端電壓單位后加(c.c.)或不加注明。
當(dāng)信號發(fā)生器或接收天線輸出端的阻抗與負(fù)載阻抗匹配時(shí),電動勢為端電壓的2倍,即
。錳n(ΘV)=2Vin(ΘV) 。ǎ保玻
ein(dBΘV)=Vin(dBΘV)+6.02 。ǎ保常
其它參數(shù)到接收功率的轉(zhuǎn)換公式有
Pr (dBm)=Vin (dBμV)-F(dB) 。ǎ保矗
上式中F為折算系數(shù),F(dB)=90+10lgR,R為接收設(shè)備的輸入阻抗。當(dāng)阻抗為50Ω時(shí),F=106.99dB,當(dāng)阻抗為75Ω時(shí),F=108.75dB 。
。牛ǎ洌娄蹋/m)=Vin (dBμV)+K(dBm-1 ) (15)
S(dBW/m2)=Vin(dBV)+K(dBm-1 )-25.76 。ǎ保叮
式中K為天線系數(shù),詳見第7節(jié)。
3 射頻功率
射頻功率一般指電臺、儀器射頻級和天線系統(tǒng)中所研究頻率上信號在一個(gè)特定的射頻周期內(nèi)輸出到負(fù)載上的的功率算術(shù)平均值, 以下簡稱為功率。分為峰包功率、平均功率、載波功率等。習(xí)慣上, 以P表示。功率的線性單位通常有W、mW、μW,對應(yīng)的電平單位分別為dBW、dBmW(常記為dBm)、dBμW。不同詞頭的功率單位間的換算可利用(7)、(8)兩式。發(fā)射功率一般用Pt(英文transmit有“發(fā)射”之意)表示,接收功率一般用Pr(英文receive有“接收”之意) 表示。
接收功率與其它參數(shù)的轉(zhuǎn)換公式為
Vin (dBμV)=Pr (dBm)+F(dB) 。ǎ保罚
。牛ǎ洌娄蹋/m)=Pr (dBm)+F(dB)+K(dBm-1 ) 。ǎ保福
S(dBW/m2)=Pr (dBm)+F(dB)+K(dBm-1 )-25.76(19)
4 電場強(qiáng)度
電場強(qiáng)度是長度為1米(m)的天線所感應(yīng)的電壓,簡稱場強(qiáng),習(xí)慣上以E表示。場強(qiáng)的線性單位通常有V/m、mV/m、μV/m,對應(yīng)的電平單位分別為dBV/m、dBmV/m、dBμV/m(常記為dBμ)。不同詞頭的場強(qiáng)單位間的換算可利用(3)、(4)兩式。
場強(qiáng)與其它參數(shù)間的折算公式有
。謎n(dBΘV)=E(dBΘV/m)-K(dBm-1 ) (20)
。衦 (dBm)=E(dBμV/m)-F(dB)-K(dBm-1 ) 。ǎ玻保
。樱ǎ洌拢/m2)=E(dBV/m)-25.76 。ǎ玻玻
。樱ǎ洌娄蹋/cm2)=E(dBμV/m)-125.76 。ǎ玻常
5 功率通量密度
功率通量密度是電波入射到單位面積上的輻射功率,簡稱功率密度,通常以S表示。平均功率密度是電波入射到單位面積上的平均輻射功率。功率密度的線性單位通常有 W/m2、mW/cm2、μW/cm2 、pW/m2,對應(yīng)的電平單位分別為dBW/m2、dBmW/cm2、dBμW/cm2、dBpW/m2等。功率密度單位間的換算,面積單位相同的可利用(7)、(8)兩式。面積單位不同的換算公式為
。樱é W/m2)=100S(Θ W/cm2) 。ǎ玻矗
。樱ǎ洌娄ǎ/m2)=S(dBΘ W/cm2)+40 (25)
功率密度與場強(qiáng)間線性值的折算公式為
。樱ǎ/m2)=E2(V/m)/120π 。ǎ玻叮
。樱é蹋/cm2)=E2(μV/m)/(120π×1010) 。ǎ玻罚
功率通量密度與其它參數(shù)的轉(zhuǎn)換公式為
。牛ǎ洌拢/m)=S(dBW/m2)+25.76 (28)
。牛ǎ洌娄蹋/m)=S(dBμW/cm2)+125.76 。ǎ玻梗
。謎n(dBV)=S(dBW/m2)-K(dBm-1 )+25.76 。ǎ常埃
Pr (dBm)=S(dBW/m2)-F(dB)-K(dBm-1 )+25.76(31)
6 天線功率增益
天線在某方向上的輻射強(qiáng)度(每單位立體角內(nèi)天線所輻射的功率)與天線從其信號源所得凈功率的比值的4π倍稱為天線在該方向上的功率增益,簡稱天線增益。天線增益的最大值稱為天線峰值功率增益[2]。通常所說的天線增益便指的是天線峰值功率增益,而對非峰值功率增益常常指明是某方向上的增益。
對通常所說的天線增益,有一個(gè)更常見的相對于標(biāo)準(zhǔn)天線的定義:被研究天線在最大輻射方向的輻射強(qiáng)度與和被研究天線具有同等輸入功率的標(biāo)準(zhǔn)天線在同一點(diǎn)所產(chǎn)生的最大輻射強(qiáng)度之比[3]。準(zhǔn)確地說,這種定義下的天線增益應(yīng)稱為天線的相對增益。當(dāng)以理想的各向同性輻射器(或稱點(diǎn)源輻射器、無方向性天線)為標(biāo)準(zhǔn)天線時(shí),相對增益的定義與前述峰值功率增益的定義是等價(jià)的。
發(fā)射天線增益一般用Gt 表示,接收天線增益一般用Gr 表示。天線增益的線性單位為倍, 以各向同性輻射器為標(biāo)準(zhǔn)天線的增益稱絕對增益或無方向增益,其分貝單位為dB或dBi (英文 isotropic意思是“各向同性的”), 以半波振子天線為標(biāo)準(zhǔn)天線的分貝單位為dBd(英文 dipole 和doublet均有“對稱振子”、“偶極”之意),兩者的轉(zhuǎn)換公式為
。(相對于各向同性天線的倍數(shù))=1.64G(相對于半波振子天線的倍數(shù) ) 。ǎ常玻
G(dBi)=G(dBd)+2.15 。ǎ常常
7 天線系數(shù)
天線系數(shù)是天線所在點(diǎn)的場強(qiáng)與負(fù)載阻抗匹配情況下天線(或包括電纜的天線)輸出端電壓之比,常用K或Ke 表示(本文用K表示),單位為m-1 ,分貝表示為dBm-1(天線系數(shù)的單位中m為長度單位米的符號),即
。牛éǎ/m)
。耍╩-1 )=—————— 。ǎ常矗
。謎n(ΘV)
。耍ǎ洌耺-1 )=E(dBΘV/m)-Vin(dBΘV) 。ǎ常担
文獻(xiàn)[3]規(guī)定,天線系數(shù)包括天線的有效高度、變換器的損耗、電纜的損耗以及電纜與接收機(jī)之間的失配損耗等,而文獻(xiàn)[4]稱天線系數(shù)通常不含電纜損耗。 本文以文獻(xiàn)[3]為準(zhǔn)。天線系數(shù)與天線增益的轉(zhuǎn)換公式為
。耍ǎ洌耺-1 )=20lgf(MHZ)-Gr(dB d)+br-31.92 (36)
式中br為電纜損耗,如果天線增益Gr中已包含電纜損耗,則應(yīng)去掉此項(xiàng)。
另外,如果需要加長已知天線系數(shù)的天線的電纜,那么,實(shí)際的K值應(yīng)加上加長電纜的損耗。
8 噪聲系數(shù)
噪聲系數(shù)是接收機(jī)或有源器件輸入信噪功率比與輸出信噪功率比之比。線性值用Fn表示,無量綱;分貝值用NF表示,有的文獻(xiàn)稱分貝表示的噪聲系數(shù)為噪聲指數(shù)。
Fn = 1 + Te/T0
其中Te為輸入等效噪聲溫度,T0為規(guī)定室溫290K 。
NF(dB)=10lgFn
0dBuV=1uV
每增加20dB,電壓大10倍,即,20dBuV=10uV,40dBuV=100uV。
即,uV數(shù)為N,則dBuV數(shù)為20*LOG(N)。
dBuV直接就是由電壓定義來的,和dBm不同,dBm是功率定義的。所以,dBuV不涉及阻抗,但dBm與阻抗有關(guān)
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1 基礎(chǔ)知識
1.1 用于構(gòu)成十進(jìn)制倍數(shù)和分?jǐn)?shù)單位的詞頭(詞冠)
詞頭中文名 詞頭英文名 符號 所表示的因數(shù) 詞頭中文名 詞頭英文名 符號 所表示的因數(shù)
分 deci d 10-1 皮 pico p 10-12
厘 centi c 10-2 千 kilo K 103
毫 milli m 10-3 兆 mega M 106
微 micro μ 10-6 吉 giga G 109
納 nano n 10-9 太 tera T 1012
為不失一般性,下面的一些公式中將以希臘字母Θ代表無詞頭和十進(jìn)制分?jǐn)?shù)單位的詞頭(m、μ、n、p)。但一定要注意Θ本身并不是一種詞頭,僅是本文為避免列出大量雷同的公式而約定的一個(gè)符號而已。所以,當(dāng)您看到Θ時(shí),一定要想到它就是m、μ、n、p或者是沒詞頭;在您需要含無詞頭單位參數(shù)的公式時(shí),就請把Θ去掉;而在您需要含某種詞頭單位參數(shù)的公式時(shí),就就請把Θ換成所需的詞頭。
1.2 分貝
在電子學(xué)中,分貝是表示傳輸增益或傳輸損耗以及相對功率比等的標(biāo)準(zhǔn)單位,其代號為dB(英文decibel的縮寫)。其形式上表示倍數(shù),實(shí)質(zhì)上既能表示經(jīng)作常用對數(shù)壓縮處理后的倍數(shù)(以分貝表示的傳輸增益和傳輸損耗等,特點(diǎn)是本質(zhì)無量綱),又能表示約定基準(zhǔn)值的參數(shù)值(電壓電平、功率電平,以分貝表示的電場強(qiáng)度、功率通量密度,雜散輻射功率和鄰道功率相對于載波功率的電平等,特點(diǎn)是本質(zhì)有量綱)。采用的根本原因在于對數(shù)運(yùn)算能夠壓縮數(shù)據(jù)長度和簡化運(yùn)算(將乘、除、指數(shù)運(yùn)算分別轉(zhuǎn)化為加、減、乘運(yùn)算),特別適合表達(dá)指數(shù)變化規(guī)律。我們這里約定,以符號lg表示以10為底的對數(shù)。經(jīng)作對數(shù)變換后的本質(zhì)有量綱單位常稱作電平單位(與其基準(zhǔn)值相等的參數(shù)值稱零電平。電平的單位還有貝爾和奈培兩種,但由于文獻(xiàn)[1]規(guī)定“統(tǒng)一使用分貝為電信傳輸單位”,這里不采用。以下所稱電平均以分貝為詞頭),而原來的單位可稱作線性單位。
分貝與線性值的比較見下表:
分貝值(dB) 電壓、電流比線性值 功率比線性值 分貝值(dB) 電壓、電流比線性值 功率比線性值 分貝值(dB) 電壓、電流比線性值 功率比線性值
0.0 1.000 1.000 1 1.122 1.259 11 3.548 12.59
0.1 1.012 1.023 2 1.259 1.585 12 3.981 15.85
0.2 1.023 1.047 3 1.413 1.995 13 4.467 19.95
0.3 1.035 1.072 4 1.585 2.512 14 5.012 25.12
0.4 1.047 1.096 5 1.778 3.162 15 5.623 31.62
0.5 1.059 1.122 6 1.995 3.981 16 6.310 39.81
0.6 1.072 1.148 7 2.239 5.012 17 7.079 50.12
0.7 1.084 1.175 8 5.012 6.310 18 7.943 63.10
0.8 1.096 1.202 9 2.818 7.943 19 8.913 79.43
0.9 1.109 1.230 10 3.162 10.00 20 10.00 100.0
分貝的定義分以下三種情況:
1.2.1 對電壓和與電壓呈線性關(guān)系的參數(shù)的表達(dá)
電壓和與電壓呈線性關(guān)系的參數(shù),這里權(quán)且簡稱為電壓型參數(shù),以A表示,以x表示其
單位。以1x為基準(zhǔn)值,則A的電平單位為稱分貝x,代號為dBx,計(jì)算公式為
A(x)
。粒ǎ洌拢剑玻發(fā)g ———— (1)
。保
。粒ǎ洌拢
——————
。玻
。粒ǎ剑保啊 。ǎ玻
。量梢允请妷海妱觿、端電壓)、電場強(qiáng)度和天線系數(shù),x可以是V、mV、μV,V/m、mV/m、μV/m和m-1 等,對應(yīng)的電平單位分別為dBV、dBmV、dBμV,。洌拢/m、dBmV/m、dBμV/m(常記為dBμ)和dBm-1等。
同類電壓型電平單位(天線系數(shù)除外)詞頭之間的轉(zhuǎn)換公式為
。洌拢剑洌拢恚叮埃剑洌娄蹋保玻啊 。ǎ常
dBmx=dBμx+60 (4)
1.2.2 對功率和與功率呈線性關(guān)系的參數(shù)的表達(dá)
功率和與功率呈線性關(guān)系的參數(shù),這里權(quán)且簡稱為功率型參數(shù),以B表示,以x表示其單位。以1y為基準(zhǔn)值,則B的電平單位稱分貝y,代號為dBy,計(jì)算公式為
B(y)
。拢ǎ洌拢剑保發(fā)g ———— (5)
。保
B(dBy)
——————
。保
。拢ǎ剑保啊 。ǎ叮
。驴梢允枪β驶蚬β拭芏,y 可以是 W、mW、μW,W/m2、mW/cm2、μW/cm2 、pW/m2等, 對應(yīng)的電平單位分別為dBW、dBmW(常記為dBm)、dBμW, dBW/m2、dBmW/cm2、dBμW/cm2、dBpW/m2等。
同類功率型電平單位詞頭之間的轉(zhuǎn)換公式為
dBy=dBmy+30=dBμy+60 。ǎ罚
dBmy=dBμy+30 。ǎ福
1.2.3對功率倍數(shù)的表達(dá)
以P1表示輸入功率、輻射功率、載波功率(對應(yīng)的電壓有效值為U1,電流有效值為I1),P2表示輸出功率、接收功率、雜散輻射/鄰道功率(對應(yīng)的電壓有效值為U2,電流有效值為I2),仍以y表示P1、P2的單位,則傳輸增益G或傳輸損耗L的分貝表達(dá)式為:
P2(y) U2(I2)
。牵ɑ颍蹋ǎ洌拢剑保發(fā)g ———— =20l(fā)g ———— 。ǎ梗
。校保ǎ U1(I1)
這里的y可以是W、mW、μW、KW、MW等,P1(U1、I1)與P2(U2、I2)的單位應(yīng)一致,G和L的單位為dB 。
雜散輻射相對于載波功率的電平P雜散輻射和鄰道功率相對于載波功率的電平P鄰道功率,其值為負(fù)數(shù),單位一般記為dBC(英文carrier有“載波”之意),表達(dá)式為:
。校玻ǎ
。须s散輻射(或P鄰道功率)(dBC)=10l(fā)g ———— 。ǎ保埃
。校保ǎ
特別地,當(dāng)U1表示接收機(jī)的可用靈敏度,U2分別表示接收機(jī)輸入比可用靈敏度高3dB的有用信號而使輸出信納比降回到12dB的相鄰波道上無用信號電壓和落入有用信號工作頻率的二信號三階互調(diào)的組合頻率的電壓(兩條頻率的電壓應(yīng)相等)時(shí),兩電壓倍數(shù)的分貝值分別表示接收機(jī)的鄰道選擇性P鄰道選擇和互調(diào)抗擾性P互調(diào)抗擾,其值為正數(shù),單位一般記為dBr(英文relative有“相對的” 之意),表達(dá)式為:
U2(y)
。朽彽肋x擇(或P互調(diào)抗擾)(dBr)=20l(fā)g ———— 。ǎ保保
U1(y)
另外,天線增益和噪聲系數(shù)也可歸入此類,詳見第6節(jié)。
2 射頻電壓
射頻電壓一般指電臺、儀器射頻級和天線系統(tǒng)中所研究頻率上信號的電壓幅度,按檢波方式,可分為平均值(AV)電壓、均方根值(RMS)電壓、峰值(PEAK)電壓等,以下簡稱為電壓。習(xí)慣上,信號發(fā)生器和接收天線輸出端的開路電壓稱為電動勢,以ein表示;而當(dāng)其接上負(fù)載(如通信接收機(jī)、場強(qiáng)儀、測試接收機(jī)、頻譜分析儀、綜合測試儀的收信端等,下面統(tǒng)稱為接收設(shè)備,以及假負(fù)載)后,其輸出端和所接負(fù)載輸入端的電壓稱為端電壓,以Vin表示。電壓的線性單位通常有V、mV、μV,對應(yīng)的電平單位分別為dBV、dBmV、dBμV。不同詞頭的電壓單位間的換算可利用(3)、(4)兩式。為區(qū)別電動勢與端電壓,通常在電動勢單位后加(e.m.f.)或(EMF),而在端電壓單位后加(c.c.)或不加注明。
當(dāng)信號發(fā)生器或接收天線輸出端的阻抗與負(fù)載阻抗匹配時(shí),電動勢為端電壓的2倍,即
。錳n(ΘV)=2Vin(ΘV) 。ǎ保玻
ein(dBΘV)=Vin(dBΘV)+6.02 。ǎ保常
其它參數(shù)到接收功率的轉(zhuǎn)換公式有
Pr (dBm)=Vin (dBμV)-F(dB) 。ǎ保矗
上式中F為折算系數(shù),F(dB)=90+10lgR,R為接收設(shè)備的輸入阻抗。當(dāng)阻抗為50Ω時(shí),F=106.99dB,當(dāng)阻抗為75Ω時(shí),F=108.75dB 。
。牛ǎ洌娄蹋/m)=Vin (dBμV)+K(dBm-1 ) (15)
S(dBW/m2)=Vin(dBV)+K(dBm-1 )-25.76 。ǎ保叮
式中K為天線系數(shù),詳見第7節(jié)。
3 射頻功率
射頻功率一般指電臺、儀器射頻級和天線系統(tǒng)中所研究頻率上信號在一個(gè)特定的射頻周期內(nèi)輸出到負(fù)載上的的功率算術(shù)平均值, 以下簡稱為功率。分為峰包功率、平均功率、載波功率等。習(xí)慣上, 以P表示。功率的線性單位通常有W、mW、μW,對應(yīng)的電平單位分別為dBW、dBmW(常記為dBm)、dBμW。不同詞頭的功率單位間的換算可利用(7)、(8)兩式。發(fā)射功率一般用Pt(英文transmit有“發(fā)射”之意)表示,接收功率一般用Pr(英文receive有“接收”之意) 表示。
接收功率與其它參數(shù)的轉(zhuǎn)換公式為
Vin (dBμV)=Pr (dBm)+F(dB) 。ǎ保罚
。牛ǎ洌娄蹋/m)=Pr (dBm)+F(dB)+K(dBm-1 ) 。ǎ保福
S(dBW/m2)=Pr (dBm)+F(dB)+K(dBm-1 )-25.76(19)
4 電場強(qiáng)度
電場強(qiáng)度是長度為1米(m)的天線所感應(yīng)的電壓,簡稱場強(qiáng),習(xí)慣上以E表示。場強(qiáng)的線性單位通常有V/m、mV/m、μV/m,對應(yīng)的電平單位分別為dBV/m、dBmV/m、dBμV/m(常記為dBμ)。不同詞頭的場強(qiáng)單位間的換算可利用(3)、(4)兩式。
場強(qiáng)與其它參數(shù)間的折算公式有
。謎n(dBΘV)=E(dBΘV/m)-K(dBm-1 ) (20)
。衦 (dBm)=E(dBμV/m)-F(dB)-K(dBm-1 ) 。ǎ玻保
。樱ǎ洌拢/m2)=E(dBV/m)-25.76 。ǎ玻玻
。樱ǎ洌娄蹋/cm2)=E(dBμV/m)-125.76 。ǎ玻常
5 功率通量密度
功率通量密度是電波入射到單位面積上的輻射功率,簡稱功率密度,通常以S表示。平均功率密度是電波入射到單位面積上的平均輻射功率。功率密度的線性單位通常有 W/m2、mW/cm2、μW/cm2 、pW/m2,對應(yīng)的電平單位分別為dBW/m2、dBmW/cm2、dBμW/cm2、dBpW/m2等。功率密度單位間的換算,面積單位相同的可利用(7)、(8)兩式。面積單位不同的換算公式為
。樱é W/m2)=100S(Θ W/cm2) 。ǎ玻矗
。樱ǎ洌娄ǎ/m2)=S(dBΘ W/cm2)+40 (25)
功率密度與場強(qiáng)間線性值的折算公式為
。樱ǎ/m2)=E2(V/m)/120π 。ǎ玻叮
。樱é蹋/cm2)=E2(μV/m)/(120π×1010) 。ǎ玻罚
功率通量密度與其它參數(shù)的轉(zhuǎn)換公式為
。牛ǎ洌拢/m)=S(dBW/m2)+25.76 (28)
。牛ǎ洌娄蹋/m)=S(dBμW/cm2)+125.76 。ǎ玻梗
。謎n(dBV)=S(dBW/m2)-K(dBm-1 )+25.76 。ǎ常埃
Pr (dBm)=S(dBW/m2)-F(dB)-K(dBm-1 )+25.76(31)
6 天線功率增益
天線在某方向上的輻射強(qiáng)度(每單位立體角內(nèi)天線所輻射的功率)與天線從其信號源所得凈功率的比值的4π倍稱為天線在該方向上的功率增益,簡稱天線增益。天線增益的最大值稱為天線峰值功率增益[2]。通常所說的天線增益便指的是天線峰值功率增益,而對非峰值功率增益常常指明是某方向上的增益。
對通常所說的天線增益,有一個(gè)更常見的相對于標(biāo)準(zhǔn)天線的定義:被研究天線在最大輻射方向的輻射強(qiáng)度與和被研究天線具有同等輸入功率的標(biāo)準(zhǔn)天線在同一點(diǎn)所產(chǎn)生的最大輻射強(qiáng)度之比[3]。準(zhǔn)確地說,這種定義下的天線增益應(yīng)稱為天線的相對增益。當(dāng)以理想的各向同性輻射器(或稱點(diǎn)源輻射器、無方向性天線)為標(biāo)準(zhǔn)天線時(shí),相對增益的定義與前述峰值功率增益的定義是等價(jià)的。
發(fā)射天線增益一般用Gt 表示,接收天線增益一般用Gr 表示。天線增益的線性單位為倍, 以各向同性輻射器為標(biāo)準(zhǔn)天線的增益稱絕對增益或無方向增益,其分貝單位為dB或dBi (英文 isotropic意思是“各向同性的”), 以半波振子天線為標(biāo)準(zhǔn)天線的分貝單位為dBd(英文 dipole 和doublet均有“對稱振子”、“偶極”之意),兩者的轉(zhuǎn)換公式為
。(相對于各向同性天線的倍數(shù))=1.64G(相對于半波振子天線的倍數(shù) ) 。ǎ常玻
G(dBi)=G(dBd)+2.15 。ǎ常常
7 天線系數(shù)
天線系數(shù)是天線所在點(diǎn)的場強(qiáng)與負(fù)載阻抗匹配情況下天線(或包括電纜的天線)輸出端電壓之比,常用K或Ke 表示(本文用K表示),單位為m-1 ,分貝表示為dBm-1(天線系數(shù)的單位中m為長度單位米的符號),即
。牛éǎ/m)
。耍╩-1 )=—————— 。ǎ常矗
。謎n(ΘV)
。耍ǎ洌耺-1 )=E(dBΘV/m)-Vin(dBΘV) 。ǎ常担
文獻(xiàn)[3]規(guī)定,天線系數(shù)包括天線的有效高度、變換器的損耗、電纜的損耗以及電纜與接收機(jī)之間的失配損耗等,而文獻(xiàn)[4]稱天線系數(shù)通常不含電纜損耗。 本文以文獻(xiàn)[3]為準(zhǔn)。天線系數(shù)與天線增益的轉(zhuǎn)換公式為
。耍ǎ洌耺-1 )=20lgf(MHZ)-Gr(dB d)+br-31.92 (36)
式中br為電纜損耗,如果天線增益Gr中已包含電纜損耗,則應(yīng)去掉此項(xiàng)。
另外,如果需要加長已知天線系數(shù)的天線的電纜,那么,實(shí)際的K值應(yīng)加上加長電纜的損耗。
8 噪聲系數(shù)
噪聲系數(shù)是接收機(jī)或有源器件輸入信噪功率比與輸出信噪功率比之比。線性值用Fn表示,無量綱;分貝值用NF表示,有的文獻(xiàn)稱分貝表示的噪聲系數(shù)為噪聲指數(shù)。
Fn = 1 + Te/T0
其中Te為輸入等效噪聲溫度,T0為規(guī)定室溫290K 。
NF(dB)=10lgFn
0dBuV=1uV
每增加20dB,電壓大10倍,即,20dBuV=10uV,40dBuV=100uV。
即,uV數(shù)為N,則dBuV數(shù)為20*LOG(N)。
dBuV直接就是由電壓定義來的,和dBm不同,dBm是功率定義的。所以,dBuV不涉及阻抗,但dBm與阻抗有關(guān)
詳細(xì)出處:http://www.52rd.com/bbs/Dispbbs.asp?BoardID=22&ID=61301
回答者:
lbblbblbb
回答時(shí)間:2012-06-11 09:07
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