Küsimus:
detsibellid suhtena ja dBm absoluutväärtustena
nanker
2015-01-16 03:26:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Püüan lihtsalt mõista detsibellide ja absoluutmõõtude dBm-des kasutamist. Ma näen, et neile viidatakse raadiosageduses rutiinselt ja kasutades viitlehti saan piisavalt aru, et kasu ja kahjum mõistlik olla, kuid sooviksin selle asemel omandada enda jaoks palju parema arusaama, et saaksin vabalt teisendada ja arvutada (ilma vajaduseta võrdluslehtede jaoks) mis tahes võimsuse või dB väärtuse vahel.

Ma arvan, et saan aru, et dB on lihtsalt mõõtmise suhe. Aga kui näiteks katsetatava komponendi sisendis oleks 20W ja väljundis 15W ning kogu kadu oleks 5W, siis kuidas see välja töötataks ja väljendataks suhtega dB?

Proovisin selle välja töötada:

  20W (sisse) = 10log10 (20W / 1W) = 13dB (W) 15W (välja) = 10log10 (15W / 1W) = 11,76dB (W ) nii, komponendi võimsuskadu = 13dB (W) - 11,76dB (W) = 1,24dB (W)  

Siiski näen, et lahutan ainult absoluutsed mõõtmised endiselt ja ei määra jõuülekande efektiivsuse või kadude dB suhe. Kui jah, siis milline oleks selle näite ekvivalentne dB suhe?

Lisaks on mul võimalik 13 dB (W) teisendada vattideks järgmisega:

  10 võimsusele (13/10) või 10 ^ 1,3 = 19,95 W  

ja nii ka 11,76 dB (W) puhul:

  10 ^ 1,176 = 14,997 W  

aga 1,24dB (W) puhul:

  10 ^ 0.124 = 1.33W  

mis ei tundu õige, kuna eeldasin, et selle asemel on väärtus ~ 5W, mille puhul 1,24dB (W) on vahemikus 13dB (W) kuni 11,76dB (W), nii et ma pole kindel, kus ma eksin. Kui keegi saaks mulle kohe lubada, oleksin kindlasti teadlik.

Lõpuks, mida tähendaks öelda, et vastuvõtja vastuvõtu tase on -45dBm?

Kas on õige järeldada, et selline vastuvõtja suudab eraldada teavet signaalidest, mis on vastu võetud -45dBm vähem energiat kui see, mida nad (signaalid) algselt edastasid? Või tuli mulle lihtsalt pähe, et kuna 45dBm on absoluutväärtus, tähendab see võib-olla seda, et vastuvõtja võib vastu võtta signaale nii madalal kui -45dBm või:

  10 ^ (- 45/10) = 0,0000316 mW  

ja suudate ikkagi edastada edastatud teavet, kuni S / N suhe on piisav? Mis siis, kui see nii oleks, siis kui edastada signaali 20W või 43dBm võimsusega, siis võiks signaali summutada kuni 88dBm:

  43dBm - -45dBm = 88dBm  

ja kõnesolev vastuvõtja tuvastab need endiselt piisavalt adekvaatselt, et saadetud algne teave kätte saaks?

Loodan, et olen oma küsimusi piisavalt hästi selgitanud, et neist oleks hõlpsasti aru saada.

Kolm vastused:
Kevin Reid AG6YO
2015-01-16 04:04:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Proovisin seda lahendada, tegin:

  20W (sisse) = 10log10 (20W / 1W) = 13dB (W) 15W (välja) = 10log10 (15W / 1W ) = 11,76 dB (W), komponendi võimsuskadu = 13 dB (W) - 11,76 dB (W) = 1,24 dB (W)  

Teie viga on lihtsalt ühikut, mitte arvestuses. Kahe dBW (või mis tahes kahe absoluutse dB väärtuse sama võrdlustaseme kasutamisel ) erinevuse võtmine annab teile dB.

Kui soovite sellele algebraalselt mõelda, võite kasutada määratlus

$$ x \, \ mathrm {dBW} \ equiv x \, \ mathrm {dB} + (1 \, \ mathrm {dBW}) $$

kus $ (1 \, \ mathrm {dBW}) $ saab käsitleda naljaka nimega konstandina, millele me ei pea arvulist väärtust määrama, umbes nagu mis tahes muu ühiku sümbol - välja arvatud see, et me ' selle uuesti lisamine, mitte korrutamine, sest logaritmid muudavad korrutised liitmisteks (põhiomadus: $ \ log (a \ cdot b) = \ log a + \ log b $). Kui muudame ülaltoodu logaritmiliseks vormiks, saame triviaalse ja ilmse võrrandi.

$$ y \, \ mathrm {W} = y \ cdot (1 \, \ mathrm {W}) $ $

Kasutades ülalnimetatud dBW määratlust, saab teie arvutus järgmine:

$$ \ begin {align} & \ phantom {{} = {}} 13 \, \ mathrm {dBW } - 11,76 \, \ mathrm {dBW} \\ & = (13 \, \ mathrm {dB} + (1 \, \ mathrm {dBW}) - (11,76 \, \ mathrm {dB} + (1 \, \ mathrm {dBW}))) \ silt {muutusmärkimine} \\ & = 13 \, \ mathrm {dB} - 11,76 \, \ mathrm {dB} + (1 \, \ mathrm {dBW}) - (1 \, \ mathrm {dBW}) \ tag {tingimuste järjestamine} \\ & = 13 \, \ mathrm {dB} - 11,76 \, \ mathrm {dB} \ tag {$ x - x = 0 $} \\ & = 1,24 \, \ mathrm {dB} \ tag {compute} \ end {align} $$

Näen siiski, et lahutan ainult absoluutsed mõõtmised ja ei määra jõuülekande efektiivsuse dB suhet või kaotus. Kui jah, siis milline oleks selle näite puhul ekvivalentne dB suhe?

Lahutamise tulemus on suhe, mida väljendatakse dB-des; s olen lihtsalt eksinud tühistas selle absoluutsena.

Lisaks suudan teisendada 13dB (W) tagasi vattideks ... aga 1,24dB (W) jaoks:

  10 ^ 0.124 = 1.33W  

mis ei tundu õige, kuna ootasin selle asemel väärtust ~ 5W

Väärtus 1,24 on dB, mitte dBW, nii et selle absoluutväärtusena käsitlemine ei saa teid vastus teie mõõdetud algse võimsustaseme suhtes. (Kuid joonisel 1.33 W on tähendus: see on võimsuse suurus, mis oleks vajalik 1 W voolu väljalülitamiseks. Saate seda võrrelda lihtsalt logaritmide arvutamise suhtarvudega.)

Pidage meeles, et logaritmid on lihtsalt arvutusmugavus. Kui teil on arvutus, mis algab vattides ja lõpeb vattides, siis saate teha vahetöö dBW ja dB (liites ja lahutades) või võimsuses ja võimsussuhtes (korrutades ja jagades) ja saada sama vastuse. Kui te ei saa sama vastust, siis tegite valemite seadistamisel vea.

Lõpuks, mida tähendaks öelda, et vastuvõtja vastuvõtu tase on -45dBm? ... Või tegelikult tuli mulle lihtsalt pähe, et kuna 45dBm on absoluutväärtus, tähendab see võib-olla seda, et vastuvõtja suudaks vastu võtta signaale nii madalal kui -45dBm ... summutatud kuni 88 dBm:

Jah, teil on see õigus, välja arvatud see, et see on „nõrgendatud kuni 88 dB”, mitte dBm.

Võib olla hea välja tuua * miks * 1dBW osa saab välja arvutada: $ \ log a + \ log b = \ log (a \ cdot b) $, nii et $ 13 \: \ mathrm {dBW} \ kuni 13 \ : \ mathrm {dB} + 1 \: \ mathrm {dBW} $ on analoogne dollariga 19,95 \: \ mathrm W \ kuni 19,95 \ cdot 1 \: \ mathrm W $.
@PhilFrost Lisas natuke selle kohta.
Phil Frost - W8II
2015-01-17 08:27:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Üritasin seda teha, ma tegin:

  20W (sisse) = 10log10 (20W / 1W) = 13dB (W) 15W (välja) = 10log10 (15W / 1W ) = 11,76 dB (W), komponendi võimsuskadu = 13 dB (W) - 11,76 dB (W) = 1,24 dB (W)  

Siin on teie probleem: vastus on 1,24 dB, mitte 1,24 dB (W).

Miks? Logaritmide lahutamine vastab jagamisele. Lõpptulemusena loendaja ja nimetaja vatt tühistub, jättes teile ühikuvaba suhte.

Ametlikult:

$$ \ log (a) - \ log (b) = \ log \ left ({a \ over b} \ right) $$

Kui teete $ 13 \: \ mathrm {dB (W)} - 11,76 \: \ mathrm {dB (W)} $, teete seda tegelikult:

$$ \ nõuda {cancel} {\ left (10 ^ {13 \ over 10} \ right) \ cancel {\ mathrm W} \ over \ left (10 ^ {11,76 \ üle 10} \ paremale) \ tühista {\ mathrm W}} = {19,95 \ üle 14,10} = 1,33 $$

Saame teisendada 1,33 detsibellideks:

$ $ 10 \ cdot \ log (1.33) = 1.24 \: \ mathrm {dB} $$

See tõstatab ka tavapärase mõtte: kuna arvutate kaotust , on tavaline korraldada arvutus nii, et detsibellides väljendatud tulemus oleks negatiivne . Negatiivne arv detsibellides vastab murdarvule alla 1. Näide:

$$ 11,76 \: \ mathrm {dB (W)} - 13 \: \ mathrm {dB (W)} = -1,24 \: \ mathrm {dB} $$

Üldisemalt:

$$ \ text {power out} \ - \ \ text {power in} = \ text {loss or gain detsibellides} $$

mis, kui mõelda ülaltoodud identiteedile, on samaväärne

$$ {\ text {power out} \ over \ text {power in}} = \ text {kadu või juurdekasv suhtena} $$

See muudab suhtarvuks mitte 1.33, nagu ülalpool arvutatud, vaid 1 / 1.33 või 0.752. See võimaldab meil korrutamise abil arvutada kadusid vattides. Kui me paneksime sellesse süsteemi näiteks 100W ...

$$ 100 \: \ mathrm W \ cdot 0.752 = 75.2 \: \ mathrm W $$

. ..me saaksime 75,2 W väljundi.

väga kasulik vastus. Ma soovin, et mul oleks piisavalt kasulikke esindajaid, et end "kasulikuna" kokku lüüa. Ehkki võtsin teise vastuse vastu, kuna see postitati esimesena ja vastab kõigile minu küsimustele, leidsin tõesti teie kirjelduse selle kohta, et dB on "ühikuta suhe", kuna sinna jõudmiseks on vaja jaotust (logaritmiline lahutamine). Ma ei näinud seda varem, kuid nüüd on sellel nii palju mõtet. Terviseks selle eest. Ainult sissepääsu hinda väärt.
Steve Noskowicz
2015-01-26 12:36:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kui kasutate seda kraami tööl, muutub see teiseks olemuseks ...

Loodan, et need muud viisid, kuidas üldiselt vaadata, on.

Tuleb meeles pidada et dB kasutatakse ainult kahe võimsuse suhte tähistamiseks. See on määratlus. bel on võimsuse suhe 10: 1; pärast Alexender Graham Belli. Sellepärast on B kapital ja d mitte. (vt allpool olevat märkust) detsibell on kümnendik belist.

Suhe tähendab, et jagate üksteisega (võimsuse väljendamisel vattides). Viide asub suhtarvu alumises osas (nimetaja).

See 5 W erinevus sisendi ja väljundi vahel ei ole suhe 5 W millegi suhtes, nii et selle teisendamiseks dB-ks pole mõtet, see on erinevus , mitte suhe. Ma ei suuda mõelda ajast, mil tegelik kaotatud summa nii väljendatakse. Tavaliselt kasutame -1,25 dB või väljendame seda efektiivsusega 75%.

Me ütleme ainult, et kadu on 1,24 dB (tegelikult 1,2499 ehk 1,25), võime ka meie (insenerid) öelda, et selle "võimendus" on -1,25 dB. Need tähistavad suhte vastavalt 1,33 ja 0,75.

Lahutasite vastupidises järjekorras. Kahe asja erinevuse arvutamisel lahutate viite oma numbrist. Kuna tavaliselt viidame väljundile sisendile, on erinevus miinus 5 vatti.

Pange tähele järgmist:

  • 20 15 vatti on kadu 5 W, kuid suhe 0,75 ja -1,25 dB.

  • 1 W kuni 0,75 W on kadu 0,25 W, kuid suhe 0,75 ja -1,25 dB.

dB-le minnes saate kasumeid ja kaotusi vaadates numbreid lisada või lahutada.

"Absoluutne" versioonid on endiselt suhted, millele viidatakse teadaolevale võimsusele, mida näitab viimane täht:

  • dBm viitab mW

  • dBW viide on vatt

Telerite insenerid kasutavad dBk = viidet kW-le.

Märkus. Pedantide puhul kasutame dB-d pingete (ja mõnikord ka voolude) tähistamiseks sellistes kohtades nagu OP-Amp kujundused, kus võimsusi ei arvutata. Võimeid ja takistusi eiratakse paljudel juhtudel täielikult.

Seda seetõttu, et on kohti, kus olulised on ainult pinged ja võimsused ning dB kasutamine on suures skeemis siiski kasulik.


See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...