дБм - dBm
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 радиосвязи, 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. ).
В то время как децибел ( дБ ) является безразмерной единицей , используемой для количественной оценки отношения между двумя значениями, например отношения сигнал / шум, значение дБм имеет размерность мощности, поскольку она относится к единице мощности.
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 единица децибел (дБ) без суффикса «m» разрешена для относительных величин, но не принимается для использования непосредственно вместе с единицами СИ. 10 дБмВт можно записать в СИ как 10 дБ (1 мВт).
В аудио и телефонии дБм обычно указывается относительно импеданса 600 Ом , в то время как в работе с радиочастотой дБм обычно указывается относительно импеданса 50 Ом.
Преобразование единиц
Уровень мощности 0 дБмВт соответствует мощности 1 милливатт. Повышение 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 | Власть | Примечания |
---|---|---|
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. |
420 дБм | 1 × 10 39 Вт | Cygnus A , самый мощный из известных источников радиоволн |
296 дБм | 3,846 × 10 26 Вт | Полная выходная мощность Солнца |
120 дБм | 1 ГВт | Экспериментальная система генерации сверхвысокочастотных волн (HPM), 1 ГВт при 2,32 ГГц в течение 38 нс |
105 дБм | 32 МВт | AN / FPS-85 РЛС наблюдения за космосом с фазированной решеткой, признанный космическими силами США самым мощным радаром в мире. |
95,5 дБм | 3600 кВт | Максимальная выходная мощность высокочастотной программы активных исследований полярных сияний , самая мощная коротковолновая станция в 2012 году |
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 . |
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 данных по линии электропередачи (PLC) |
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 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. |
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 ЛВС IEEE 802.11n шириной 40 МГц (5 мВт / МГц) в поддиапазоне 4 5 ГГц (5,735–5,835 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 в соответствии с правилами 15.219 FCC США |
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 для точного плана Tone найти на коммутируемой телефонной сети 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 | Земля получает один nanowatt за квадратный метр от величины +3,5 звезды |
−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. 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, а 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.
ДБм был впервые предложен в качестве отраслевого стандарта в документе «Новый стандартный индикатор объема и эталонный уровень».
Смотрите также
использованная литература
Эта статья включает материалы, являющиеся общественным достоянием, из документа Управления общих служб : «Федеральный стандарт 1037C» .(в поддержку MIL-STD-188 )