дБм - dBm

Схема, показывающая соотношение между дБн ( источник напряжения ) и дБм (мощность, рассеиваемая в виде тепла резистором 600 Ом )

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

Всеобщее достояние Эта статья включает  материалы, являющиеся общественным достоянием, из документа Управления общих служб : «Федеральный стандарт 1037C» .(в поддержку MIL-STD-188 )

внешние ссылки