Что такое децибел?

Децибел (дБ) (десятая часть Бела) является удобным общепринятым способом выражения в логарифмических единицах отношений напряжений, токов и мощностей.

Децибел – специфическая единица численного выражения усиления или ослабления сигнала. В децибелах оценивают коэффициенты усиления и затухания, избирательность приемников, неравномерность частотных характеристик, интенсивность звука и множество параметров различных радиотехнических приборов, аппаратов, линий передач, антенных и других устройств.

Пусть мощность равна P1(Вт) в одной точке и P2(Вт) в другой, более удалённой по линии передачи точке. Отношение P2/P1 является коэффициентом передачи по мощности. Другими словами P2/P1 – эффективность (КПД) передачи по системе или в логарифмических единицах:

а = 10lg(P2/P1) дБ

где значения P2 и P1 следует подставлять в одинаковых единицах, например, оба в Вт или в мВт.

Значение логарифма от числа меньше единицы является отрицательным. Поэтому, в случае P2 < P1, значение а(дБ) является отрицательным. Такая ситуация типична для линии передачи с потерями. Если в линейном тракте включен усилитель, P2 > P1 и значение а(дБ) является положительным. Иногда негативный знак опускают, когда очевидно, что речь идет о потерях. К примеру, если мощность изменилась на –3 дБ, то это можно назвать потерями в 3 дБ. В такой ситуации формулу (1.1) можно переписать:

а = 10lg(P1/P2) дБ

Пример:

Три элемента на рисунке выше подключены каскадно и имеют потери 11, 6 и 3 дБ соответственно.

Следует найти результирующие потери каскадного соединения и мощность на выходе системы, если входная мощность 5 мВт .

Решение:

Результирующие потери равны сумме 11+6+3=20 дБ. Согласно формуле ослабления - 20 дБ эквивалентно отношению мощностей P1/P2:

То есть мощность на выходе системы равна 5 мВт/100 = 0,05 мВт . Что в 100 раз меньше мощности на входе. Да – 20 дБ – это уменьшение в 100 раз.

Таблица – децибелы и соответствующие им отношения мощностей, напряжения и токов

Логарифмическая единица «дБм»

Договорились использовать логарифмические единицы дБм вместо абсолютных единиц мощности (Вт) путем сравнения произвольного значения мощности Pх с опорным, равным 1 мВт. Десять логарифмов отношения произвольной мощности Pх в мВт по мощности в 1 мВт (1 мВт = 10–3 Вт) обозначают термином дБм (читается «дэ-бэ-эм»).

Следовательно, дБм – единица измерения уровня мощности.