дБм или дБ мВт (децибел-милливатт) является единицей уровня используется для указания того, что уровень мощности выражается в децибелах (дБ) , со ссылкой на один милливатт (мВт). Он используется в сетях радио-, микроволновой и оптоволоконной связи в качестве удобного средства измерения абсолютной мощности из-за его способности выражать как очень большие, так и очень маленькие значения в краткой форме по сравнению с дБВт , который относится к одному ватту (1000 мВт ).
Поскольку это ватт , это абсолютная единица измерения абсолютной мощности. Для сравнения: децибел ( дБ ) - это безразмерная единица , используемая для количественной оценки отношения между двумя значениями, например отношения сигнал / шум . ДБм также безразмерен, но поскольку он сравнивается с фиксированным эталонным значением, рейтинг дБм является абсолютным.
ДБм не является частью Международной системы единиц и поэтому не рекомендуется использовать в документах или системах, которые придерживаются единиц СИ (соответствующей единицей СИ является ватт). Однако единицы измерения децибел (дБ) без суффикса «m» принимаются для использования вместе с единицами системы СИ. [1]
В аудио и телефонии, дБм , как правило , ссылаются по отношению к 600 Ом импеданса , [2] , а в радиочастотном работы дБм , как правило , ссылаются по отношению к импедансу 50 Ом. [3]
Преобразование единиц [ править ]
Уровень мощности 0 дБмВт соответствует мощности 1 милливатт. Увеличение уровня на 10 дБ эквивалентно 10-кратному увеличению мощности. Следовательно, повышение уровня на 20 дБ эквивалентно 100-кратному увеличению мощности. Увеличение уровня на 3 дБ приблизительно эквивалентно удвоению мощности, что означает, что уровень 3 дБмВт примерно соответствует мощности 2 мВт. Аналогичным образом, на каждые 3 дБ снижения уровня мощность уменьшается примерно наполовину, в результате чего –3 дБмВт соответствует мощности примерно 0,5 мВт.
Чтобы выразить произвольную мощность P в мВт как x в дБм, или наоборот, можно использовать следующие эквивалентные выражения:
В качестве альтернативы, используя 1 Вт в качестве эталонного значения вместо 1 мВт.
Ниже представлена таблица, в которой перечислены полезные случаи:
| Уровень мощности | Мощность | Заметки |
|---|---|---|
| 526 дБм | 3,6 × 10 49 Вт | Столкновение с черной дырой , мощность, излучаемая гравитационными волнами после столкновения GW150914, оценивается в 50 раз больше, чем мощность всех звезд в наблюдаемой Вселенной. [4] [5] |
| 420 дБм | 1 × 10 39 Вт | Cygnus A , самый мощный из известных источников радиоволн [6] |
| 296 дБм | 3,846 × 10 26 Вт | Полная выходная мощность Солнца [7] |
| 80 дБм | 100 кВт | Типичная мощность передачи по радио FM станции с 50-километровой (31 миль) диапазона |
| 62 дБм | 1,588 кВт = 1,588 Вт | 1500 Вт - это максимальная разрешенная выходная мощность любительской радиостанции США . [8] |
| 60 дБм | 1 кВт = 1000 Вт | Типичный комбинированный излучаемой РЧ мощность микроволновой печи элементов |
| 55 дБм | ~ 300 Вт | Типичная выходная мощность одноканального РЧ геостационарного спутника Ku-диапазона |
| 50 дБм | 100 Вт | Типичное полное тепловое излучение, излучаемое человеческим телом , достигает максимума 31,5 ТГц (9,5 мкм) Типичная максимальная выходная ВЧ-мощность радиолюбительского ВЧ- трансивера |
| 40 дБм | 10 Вт | Типичная мощность передачи ПЛК |
| 37 дБм | 5 Вт | Типичная максимальная выходная РЧ-мощность портативного радиолюбителя VHF / UHF трансивера |
| 36 дБм | 4 Вт | Типичная максимальная выходная мощность для радиостанции гражданского диапазона (27 МГц) во многих странах |
| 33 дБм | 2 Вт | Максимальная мощность с мобильного телефона UMTS / 3G ( мобильные телефоны класса мощности 1) Максимальная мощность с мобильного телефона GSM850 / 900 |
| 30 дБм | 1 Вт = 1000 мВт | Мобильный телефон DCS или GSM 1800/1900 МГц. EIRP IEEE 802.11a (каналы шириной 20 МГц) либо в поддиапазоне 2 5 ГГц (5 470–5725 МГц) при условии, что передатчики также соответствуют стандарту IEEE 802.11h, либо U-NII- 3 (5 725–5 825 МГц). Первый предназначен только для ЕС, второй - только для США. Кроме того, максимальная мощность, разрешенная FCC для американских лицензиатов любительского радио, для управления радиоуправляемыми самолетами или для эксплуатации радиоуправляемых моделей любого другого типа на любительских радиодиапазонах в США. [9] |
| 29 дБм | 794 мВт | |
| 28 дБм | 631 мВт | |
| 27 дБм | 500 мВт | Типичная мощность передачи сотового телефона Максимальная мощность мобильного телефона UMTS / 3G (мобильные телефоны класса мощности 2) |
| 26 дБм | 400 мВт | |
| 25 дБм | 316 мВт | |
| 24 дБм | 251 мВт | Максимальный выход с мобильного телефона UMTS / 3G (мобильные телефоны класса мощности 3) 1880–1900 МГц DECT (250 мВт на канал 1728 кГц). EIRP для беспроводной локальной сети IEEE 802.11a (каналы шириной 20 МГц) либо в поддиапазоне 1 5 ГГц (5180–5320 МГц), либо в диапазонах U-NII -2 и -W (5250–5350 МГц и 5470–5725 МГц соответственно). Первый предназначен только для ЕС, второй - только для США. |
| 23 дБм | 200 мВт | EIRP для беспроводной локальной сети IEEE 802.11n, каналы шириной 40 МГц (5 мВт / МГц) в поддиапазоне 4 5 ГГц (5,735–5835 МГц, только для США) или поддиапазоне 2 5 ГГц (5,470–5,725 МГц, только для ЕС). Также применяется к беспроводной локальной сети IEEE 802.11a шириной 20 МГц (10 мВт / МГц) в поддиапазоне 1 5 ГГц (5180–5320 МГц), если он также совместим со стандартом IEEE 802.11h (в противном случае только 3 мВт / МГц → 60 мВт при невозможности динамического отрегулируйте мощность передачи, и только 1,5 мВт / МГц → 30 мВт, когда передатчик также не может динамически выбирать частоту ). |
| 22 дБм | 158 мВт | |
| 21 дБм | 125 мВт | Максимальная мощность с мобильного телефона UMTS / 3G (мобильные телефоны класса мощности 4) |
| 20 дБм | 100 мВт | EIRP для беспроводной локальной сети IEEE 802.11b / g, каналы шириной 20 МГц в полосе Wi-Fi / ISM 2,4 ГГц (5 мВт / МГц). Радио Bluetooth класса 1. Максимальная выходная мощность нелицензированного AM-передатчика согласно правилам FCC США 15.219 [10] |
| 19 дБм | 79 мВт | |
| 18 дБм | 63 мВт | |
| 17 дБм | 50 мВт | |
| 15 дБм | 32 мВт | Типичная мощность передачи беспроводной локальной сети в ноутбуках |
| 10 дБм | 10 мВт | |
| 7 дБм | 5,0 мВт | Общий уровень мощности, необходимый для проверки схемы автоматической регулировки усиления в AM-приемнике |
| 6 дБм | 4,0 мВт | |
| 5 дБм | 3,2 мВт | |
| 4 дБм | 2,5 мВт | Радиомодуль Bluetooth класса 2, радиус действия 10 м |
| 3 дБм | 2,0 мВт | |
| 2 дБм | 1,6 мВт | |
| 1 дБм | 1,3 мВт | |
| 0 дБм | 1,0 мВт = 1000 мкВт | Радиомодуль стандарта Bluetooth (класс 3), радиус действия 1 м |
| −1 дБм | 794 мкВт | |
| −3 дБм | 501 мкВт | |
| −5 дБм | 316 мкВт | |
| −10 дБм | 100 мкВт | Максимальная мощность принимаемого сигнала беспроводной сети (варианты 802.11) |
| −13 дБм | 50,12 мкВт | Тональный сигнал набора для точного плана тонального сигнала в телефонных сетях общего пользования в Северной Америке |
| −20 дБм | 10 мкВт | |
| −30 дБм | 1,0 мкВт = 1000 нВт | |
| −40 дБм | 100 нВт | |
| −50 дБм | 10 нВт | |
| −60 дБм | 1,0 нВт = 1000 пВт | Земли получает один nanowatt на квадратный метр от величины +3,5 звезды [11] |
| −70 дБм | 100 пВт | |
| −73 дБм | 50,12 пВт | Уровень сигнала "S9", сильный сигнал, на S-метре типичного радиолюбителя или коротковолнового радиоприемника. |
| −80 дБм | 10 пВт | |
| −100 дБм | 0,1 пВт | Минимальная мощность принимаемого сигнала беспроводной сети (варианты 802.11) |
| −111 дБм | 0,008 пВт = 8 фВт | Минимальный уровень теплового шума для одноканального сигнала коммерческой системы GPS (2 МГц) |
| −127,5 дБм | 0,178 фВт = 178 авт | Типичная мощность принимаемого сигнала от спутника GPS |
| −174 дБм | 0,004 мкВт = 4 мкВт | Минимальный уровень теплового шума для полосы пропускания 1 Гц при комнатной температуре (20 ° C) |
| −192,5 дБм | 0,056 мкВт = 56 мкВт | Минимальный уровень теплового шума для полосы пропускания 1 Гц в космическом пространстве (4 кельвина ) |
| −∞ дБм | 0 Вт | Нулевая мощность плохо выражается в дБм (значение - отрицательная бесконечность ) |
Интенсивность сигнала (мощность на единицу площади) можно преобразовать в мощность принятого сигнала путем умножения на квадрат длины волны и деления на 4π (см. « Потери на трассе в свободном пространстве» ).
В практике Министерства обороны США обычно понимается невзвешенное измерение, применимое к определенной полосе пропускания , которая должна быть указана или подразумеваться.
В европейской практике псофометрическое взвешивание может быть, как указано в контексте, эквивалентным dBm0p , что является предпочтительным.
В аудиосистеме 0 дБмВт часто соответствует примерно 0,775 В, поскольку 0,775 В рассеивает 1 мВт при нагрузке 600 Ом. [12] Соответствующий уровень напряжения составляет 0 дБн без ограничения 600 Ом. И наоборот, для ВЧ-ситуаций с нагрузкой 50 Ом 0 дБмВт соответствует приблизительно 0,224 В, поскольку 0,224 В рассеивает 1 мВт при нагрузке 50 Ом.
Выражение в дБм обычно используется для измерений оптической и электрической мощности, но не для других типов мощности (например, тепловой). Перечисление на уровнях мощности в ваттах доступно , что включает в себя множество примеров , не обязательно связан с электрической или оптической мощностью.
Впервые дБм был предложен в качестве отраслевого стандарта [12] в документе «Новый стандартный индикатор объема и эталонный уровень». [13]
См. Также [ править ]
- дБВт
- Децибел
Ссылки [ править ]
Эта статья включает материалы, являющиеся общественным достоянием, из документа Управления общих служб : «Федеральный стандарт 1037C» .(в поддержку MIL-STD-188 )
- ^ Томпсон и Тейлор, 2008 г., Руководство по использованию международной системы единиц (СИ), Специальная публикация NIST SP811, заархивированная 3 июня 2016 г. на Wayback Machine .
- ^ Бигелоу, Стивен. Понимание телефонной электроники . Newnes. С. 16 . ISBN 978-0750671750.
- ^ Карр, Джозеф (2002). Радиочастотные компоненты и схемы . Newnes. стр. 45 -46. ISBN 978-0750648448.
- ^ "НАБЛЮДЕНИЕ ГРАВИТАЦИОННЫХ ВОЛН ОТ ДВОЙНОГО СЛИЯНИЯ ЧЕРНЫХ ДЫР" (PDF) . LSC (Научное сотрудничество Лиго) . Калтех. 2015 . Проверено 10 апреля 2021 года .
- ^ «Найдено! Гравитационные волны или морщина в пространстве-времени» . National Georgraphic . National Georgraphic. 2016-02-11 . Проверено 10 апреля 2021 .
- ^ "Лебедь А" . Британская энциклопедия . Encyclopdia Britannica, inc. 2010 . Проверено 22 января 2020 года .
- ^ "Спросите нас: Солнце" . Космикопия . НАСА. 2012 . Проверено 13 июля 2017 года .
- ^ «Часть 97 - Любительское радио» . ARRL. Архивировано 9 октября 2012 года . Проверено 21 сентября 2012 .
- ^ [1] Архивировано 22 декабря 2016 г. в Wayback Machine FCC Часть 97 Служба любительской радиосвязи - Правило 97.215, Telecommand of model craft , section (c).
- ^ Веб-документы FCC, цитирующие 15.219, заархивированные 06.11.2011 в Wayback Machine .
- ^ "Сияющий поток звезды звездной величины +3,5" . Архивировано из оригинала на 2012-06-30 . Проверено 22 июля 2009 .
- ^ а б Дэвис, Гэри (1988). Справочник по звукоусилению . Ямаха. п. 22. ISBN 0881889008.
- ^ Чинн, штат Джорджия; Д.К. Ганнетт; Р. М. Морис (январь 1940 г.). «Новый стандартный индикатор объема и контрольный уровень» (PDF) . Труды Института Радиоинженеров . 28 (1): 1–17. DOI : 10.1109 / JRPROC.1940.228815 . Архивировано (PDF) из оригинала 13 февраля 2012 года . Проверено 4 августа 2012 .
Внешние ссылки [ править ]
- Калькулятор дБм для согласования импеданса
- Преобразовать дБм в ватты
