Как перевести дБм в Ватты и обратно. Какая формула используется для расчета мощности в дБм. Как связаны дБм, Ватты и Вольты в радиотехнике. Какие значения мощности соответствуют основным уровням в дБм.
Что такое дБм и зачем нужен перевод в Ватты
дБм (децибел-милливатт) — это логарифмическая единица измерения мощности, широко используемая в радиотехнике и телекоммуникациях. Она позволяет удобно работать с широким диапазоном значений мощности сигналов. Однако часто возникает необходимость перевода дБм в привычные линейные единицы — Ватты или милливатты.
Основные причины, по которым может потребоваться перевод дБм в Ватты:
- Сравнение мощностей сигналов и устройств в абсолютных величинах
- Расчеты энергопотребления и КПД
- Определение соответствия характеристик оборудования техническим требованиям
- Пересчет мощности в напряжение и ток для конкретных нагрузок
Формула перевода дБм в Ватты
Для перевода мощности из дБм в Ватты используется следующая формула:
P(Вт) = 10^((дБм — 30) / 10)
Где P — мощность в Ваттах, дБм — исходное значение мощности в дБм.
Обратный перевод из Ватт в дБм выполняется по формуле:
дБм = 10 * log10(P) + 30
Где P — мощность в Ваттах, дБм — результат в децибел-милливаттах.
Таблица соответствия основных значений дБм и мощности в Ваттах
| дБм | мВт | Вт |
|---|---|---|
| 0 | 1 | 0.001 |
| 10 | 10 | 0.01 |
| 20 | 100 | 0.1 |
| 30 | 1000 | 1 |
| 40 | 10000 | 10 |
| 50 | 100000 | 100 |
Связь между дБм, Ваттами и напряжением
В радиотехнике часто требуется не только знать мощность сигнала, но и соответствующее ей напряжение на определенном сопротивлении нагрузки. Для этого используются следующие формулы:
U = sqrt(P * R)
Где U — напряжение в Вольтах, P — мощность в Ваттах, R — сопротивление нагрузки в Омах.
Зная напряжение, можно рассчитать мощность:
P = U^2 / R
Таким образом, зная мощность в дБм, можно легко определить соответствующее напряжение на нагрузке и наоборот.
Практическое применение перевода дБм в Ватты
Рассмотрим несколько практических примеров использования перевода дБм в Ватты:
Пример 1: Расчет дальности связи
Допустим, нам нужно рассчитать дальность связи для Wi-Fi роутера. Мощность передатчика указана как 20 дБм. Переведем это значение в милливатты:
P = 10^((20 — 30) / 10) = 100 мВт
Зная мощность в милливаттах, мы можем использовать формулы распространения радиоволн для оценки дальности связи.
Пример 2: Проверка соответствия нормам излучения
Предположим, что норма излучения для некоторого устройства составляет не более 10 мВт. Измеритель показывает уровень сигнала -10 дБм. Проверим, укладывается ли устройство в норму:
P = 10^((-10 — 30) / 10) = 0.1 мВт
0.1 мВт значительно меньше 10 мВт, следовательно, устройство соответствует нормам.
Онлайн-калькуляторы для перевода дБм в Ватты
Для удобства расчетов существует множество онлайн-калькуляторов, позволяющих быстро переводить дБм в Ватты и обратно. Вот несколько популярных вариантов:
- RapidTables dBm to Watts Calculator
- Pasternack dBm to Watts Converter
- RF Cafe Power Conversion Calculator
Эти инструменты позволяют не только выполнять базовые преобразования, но и учитывать дополнительные параметры, такие как сопротивление нагрузки, для расчета напряжения и тока.
Особенности работы с отрицательными значениями дБм
При работе с сигналами малой мощности часто приходится иметь дело с отрицательными значениями дБм. Важно понимать, что отрицательное значение дБм не означает отрицательную мощность. Это просто указывает на то, что мощность сигнала меньше 1 мВт.
Например:
- -10 дБм соответствует 0.1 мВт
- -20 дБм соответствует 0.01 мВт
- -30 дБм соответствует 0.001 мВт
При переводе отрицательных значений дБм в Ватты используется та же формула, что и для положительных значений.
Применение дБм в различных областях радиотехники
Единицы измерения дБм широко используются в различных областях радиотехники и телекоммуникаций. Рассмотрим некоторые примеры:
Мобильная связь
В системах мобильной связи уровень сигнала часто измеряется в дБм. Типичные значения:
- -50 дБм и выше: отличный сигнал
- -60 дБм до -50 дБм: хороший сигнал
- -70 дБм до -60 дБм: удовлетворительный сигнал
- Ниже -70 дБм: слабый сигнал
Wi-Fi
Мощность передатчиков Wi-Fi обычно указывается в дБм. Типичные значения:
- 20 дБм (100 мВт) для домашних роутеров
- 30 дБм (1 Вт) для мощных внешних точек доступа
Спутниковая связь
В спутниковых системах связи используются как очень большие, так и очень малые мощности сигналов. дБм позволяет удобно работать с обоими диапазонами:- 60-70 дБм для мощных наземных передатчиков
- -120 дБм и ниже для сверхслабых сигналов от удаленных спутников
Преимущества использования дБм в радиотехнике
Использование дБм в радиотехнике имеет ряд существенных преимуществ:
- Удобство работы с широким диапазоном значений. дБм позволяет легко оперировать как очень большими, так и очень малыми значениями мощности.
- Простота расчетов при каскадном соединении устройств. При последовательном соединении усилителей или ослабителей их коэффициенты усиления или ослабления в дБ просто складываются.
- Наглядность при анализе систем связи. Изменение уровня сигнала в дБ напрямую соответствует субъективному восприятию громкости или качества связи.
- Соответствие физиологическим особенностям восприятия. Человеческое ухо воспринимает звук в логарифмической шкале, что хорошо соотносится со шкалой дБ.
- Универсальность. дБм можно использовать для описания как мощности, так и напряжения сигналов, что упрощает анализ и проектирование систем.
Эти преимущества делают дБм незаменимым инструментом в работе радиоинженеров и специалистов по телекоммуникациям.
Заключение
Перевод дБм в Ватты и обратно — важный навык для специалистов, работающих в области радиотехники и телекоммуникаций. Понимание связи между логарифмическими и линейными единицами измерения мощности позволяет эффективно анализировать и проектировать различные системы связи.
Хотя существуют удобные онлайн-калькуляторы, знание основных формул и принципов перевода помогает лучше понимать физические процессы и принимать более обоснованные технические решения. Практика работы с дБм, Ваттами и соответствующими им напряжениями развивает инженерную интуицию и способствует более глубокому пониманию радиотехнических систем.
Онлайн калькулятор децибелы в разы, напряжения в мощность
Децибел… Что за странный пассажир? Ладно бы дебил, или, на худой конец, имбецил, так ведь нет — децибел, мать его.
Выпили по децелу, закусили, понимания не прибавило, ещё по сто, уже лучше — начали генерить мыслю.
И на кой хрен нам в батарее разводить мудрёные величины, да ещё (не при бабах будет сказано), численно равные десятичному логарифму
безразмерного отношения физической величины к одноимённой физической величине, принимаемой за исходную, умноженному на десять?
Всё равно — как отмеряли потери сигнала в линиях километрами стандартного кабеля, так и будем отмерять.
Ответ не сложен — для удобства мировосприятия.
Природа наша такова, что воздействие на органы чувств многих физических и биологических процессов пропорционально
не амплитуде входного воздействия, а логарифму входного воздействия. Поэтому и созерцать отображения больших
диапазонов изменяющихся величин удобнее всего в логарифмическом масштабе.
Итак, децибелы — это соотношение двух величин, выраженное в логарифмическом масштабе. При этом отношение токов и
напряжений имеет коэффициент 20, а отношение мощностей — коэффициент 10.
Для напряжений формула приобретает вид
,
а для мощностей —
.
Если в лесах Чухломы у нас затерялось какое-либо электронное устройство, то в качестве отношения напряжений (либо токов,
либо мощностей) принимается отношение выходной величины к входной, и это отношение называется коэффициентом передачи, или коэффициентом
преобразования данного устройства.
Пока хватит, нарисуем таблицу.
ТАБЛИЦА ПЕРЕВОДА ОТНОШЕНИЙ ВЕЛИЧИН В ДЕЦИБЕЛЛЫ
Коэффициент передачи, выраженный в децибелах, может иметь знак плюс или минус в зависимости от соотношения величин на выходе и входе (если выходная величина больше входной — плюс, если меньше — минус). А ТЕПЕРЬ НАОБОРОТ, ДЕЦИБЕЛЛЫ В ОТНОШЕНИЯ
В случае включения по каскадной схеме (последовательно, друг за другом) нескольких устройств — общий коэффициент передачи в децибельном выражении вычисляется простым сложением значений Кпер.(дБ) каждого из устройств.
А теперь переведём логарифмическую меру мощности, измеряемую в дБм (dBm — децибел на милливатт)
в мощность устройства, измеряемую в привычных нашему организму ваттах.
Формула выглядит так:
.
Для чего нам сдался этот дБм?
На всякий пожарный — некоторые производители указывают именно этот параметр, характеризуя богатырскую мощь своих изделий.
ТАБЛИЦА ПЕРЕВОДА ДБМ В ВАТТЫ
Так ведь мало того, что мощность усилителей надумали измерять в дБм, посягнули и на святое — на чувствительность приёмной аппаратуры. Чувствительность стали определять как отношение мощности на входе приёмника к уровню мощности 1 мВт и также выражать в логарифмическом масштабе в дБм.
ТАБЛИЦА ПЕРЕВОДА ДБМ В МИКРОВОЛЬТЫ
А ещё, иногда бывает полезно знать, каким должен быть размах выходного напряжения на нагрузке, для получения заданного параметра
мощности.
Некоторые при расчёте выходной мощности пользуются простой формулой
, подставляя вместо Uд — пиковое значение (амплитудное значение,
равное максимальной амплитуде полуволны выходного сигнала).
Это не правильно, вернее правильно только для сигналов
прямоугольной формы.
Для синусоидальных, для получения точного результата надо подставлять действующее значение напряжения —
.
Лучше понять, что такое амплитудное значение, и как найти действующее для различных форм сигналов можно на странице
ссылка на страницу.
ЗАВИСИМОСТЬ АМПЛИТУДЫ НАПРЯЖЕНИЯ ОТ МОЩНОСТИ
ЗАВИСИМОСТЬ МОЩНОСТИ ОТ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
vpayaem.ru
Перевод дБм в дБ (dBm в dB), взаимозависимость между мощностью и затуханием
- Главная
Вопрос о переводе дБ в дБм и наоборот часто приходится слышать от клиентов, встречать на специализированных форумах. Однако, как бы не хотелось, нельзя перевести мощность в затухание.
Если мощность оптического сигнала измерена в дБм, то для определения затухания A (дБ) необходимо от мощности сигнала на входе в линию отнять мощность сигнала на выходе из нее. Но обо всем этом по порядку.
Оптическая мощность, или мощность оптического излучения – это основополагающий параметр оптического сигнала. Он может быть выражен в привычных нам единицах измерения – Ватт (Вт), милливатт (мВт), микроватт (мкВт). А также логарифмических единицах – дБм.
Затухание оптического сигнала (А) – величина, которая показывает во сколько раз мощность сигнала на выходе линии связи (P вых) меньше мощности сигнала на входе этой линии (Pвх). Затухание выражается в дБ (дециБелл) и может быть определено по следующей формуле:
Рисунок 1 – формула расчета оптического затухания в случае если оптическая мощность выражена в Вт
Немного непривычно, не так ли? Логарифмические линейки и таблицы – уходят в прошлое, по крайней мере для молодых монтажников их давно уже заменил калькулятор. И даже с учетом использования калькулятора – такая формула не сильно удобна. Поэтому, для упрощения расчетов было принято решение перевести единицы измерения мощности в логарифмический формат и таким образом избавиться от логарифмов в формуле:
Рисунок 2 – пересчет мощности из мВт в дБм
Для перевода дБм в Вт и наоборот можно пользоваться также таблицей:
| дБм | Милливат |
| 0 | 1,0 |
| 1 | 1,3 |
| 2 | 1,6 |
| 3 | 2,0 |
| 4 | 2,5 |
| 5 | 3,2 |
| 6 | 4 |
| 7 | 5 |
| 8 | 6 |
| 9 | 8 |
| 10 | 10 |
| 11 | |
| 12 | 16 |
| 13 | 20 |
| 14 | 25 |
| 15 | 32 |
В результате пересчета, формула вычисления оптического затухания (рис 1) превращается в:
Рисунок 3 – перевод дБм в дБ (dBm в dB), взаимозависимость между мощностью и затуханием
Учитывая тот факт, что все известные автору измерители оптической мощности в качестве основной единицы измерения используют дБм, то используя формулу на рис 3 инженер может определить уровень затухания даже в уме. Кроме того, многие приборы имеют функцию установки опорного уровня, благодаря чему пользователю выдается значение потерь сразу в Дб.
В этом случае, измерение затухания оптической линии значительно упрощается, что продемонстрировано на следующем видео.
Измерение затухания оптической линии
Зачастую измерянного значения затухания в дБ – достаточно. Однако для того, чтобы представить во сколько раз уменьшился входной сигнал, можно воспользоваться формулой:
m = 10(n / 10)
где m – отношение в разах, n – отношение в децибелах
можно также пользоваться следующей таблицей:
Таблица 1 – перевод дБ в разы
| дБ | Раз | дБ | Раз | дБ | Раз |
| 0 | 1,000 | 0,9 | 1,109 | 9 | 2,82 |
| 0,1 | 1,012 | 1 | 1,122 | 10 | 3,16 |
| 0,2 | 1,023 | 2 | 1,26 | 11 | 3,55 |
| 0,3 | 1,035 | 3 | 1,41 | 12 | 3,98 |
| 0,4 | 1,047 | 4 | 1,58 | 13 | 4,47 |
| 0,5 | 1,059 | 5 | 1,78 | 14 | 5,01 |
| 0,6 | 1,072 | 6 | 2,00 | 15 | 5,62 |
| 0,7 | 1,084 | 7 | 2,24 | 16 | 6,31 |
| 0,8 | 1,096 | 8 | 2,51 | 17 | 7,08 |
СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:
Подписаться на рассылку статей
fibertop.ru
Пересчет dBm в вольты и ватты на нагрузке 50 ОМ
Распечатать таблицу из Microsoft Excel (63 кб)
Таблица быстрого перевода dBm в вольты и ватты на нагрузке 50 ОМ.
Она удет полезна многим радиолюбителям в качестве настольного листа, особенно тем,кто занимается конструированием, настройкой и измерением параметров радиоприемной техники. Подобные таблицы уже печатались в различной литературе, но была сделана попытка обобщить и разместить все на одном листе. Я и многие мои знакомые распечатав на принтере эту таблицу, убедились в ее пользе.
Прытков Игорь
| dBm | V | W | dBm | V | W | dBm | V | W | dBm | V | W | S metr HF dBm m V VHF dBm nV |
| +60 | 224 | 1000 | 0 | 224 -3 | 1 -3 | -60 | 224 -6 | 1 -9 | -120 | 224 -9 | 1.0 -15 | 1 -121 0.19 -141 19.9 |
| +59 | 199 | 794 | -1 | 199 -3 | 794 -6 | -61 | 199 -6 | 794 -12 | -121 | 199 -9 | 794 -18 | 2 -115 0.4 -135 39.8 |
| +58 | 178 | 631 | -2 | 178 -3 | 631 -6 | -62 | 178 -6 | 631 -12 | -122 | 178 -9 | 631 -18 | 3 -109 0.79 -129 79.3 |
| +57 | 158 | 501 | -3 | 158 -3 | 501 -6 | -63 | 158 -6 | 501 -12 | -123 | 158 -9 | 501 -18 | 4 -103 1.58 -123 158 |
| +56 | 141 | 398 | -4 | 141 -3 | 398 -6 | -64 | 141 -6 | 398 -12 | -124 | 141 -9 | 398 -18 | 5 -97 3.16 -117 320 |
| +55 | 126 | 316 | -5 | 126 -3 | 316 -6 | -65 | 126 -6 | 316 -12 | -125 | 126 -9 | 316 -18 | 6 -91 6.3 -111 630 |
| +54 | 112 | 251 | -6 | 112 -3 | 251 -6 | -66 | 112 -6 | 251 -12 | -126 | 112 -9 | 251 -18 | 7 -85 12.6 -105 1260 |
| +53 | 99.9 | 200 | -7 | 99.9 -3 | 200 -6 | -67 | 99.9 -6 | 200 -12 | -127 | 99.9 -9 | 200 -18 | 8 -79 25.1 -99 2510 |
| +52 | 89.0 | 159 | -8 | 89.0 -3 | 159 -6 | -68 | 89.0 -6 | 159 -12 | -128 | 89.0 -9 | 159 -18 | 9 -73 50.0 -93 5000 |
| +51 | 79.3 | 126 | -9 | 79.3 -3 | 126 -6 | -69 | 79.3 -6 | 126 -12 | -129 | 79.3 -9 | 126 -18 | мкВ и нВ на 50 ом |
| +50 | 70.7 | 100 | -10 | 70.7 -3 | 100 -6 | -70 | 70.7 -6 | 100 -12 | -130 | 70.7 -9 | 100 -18 | |
| +49 | 63.0 | 79.4 | -11 | 63.0 -3 | 79.4 -6 | -71 | 63.0 -6 | 79.4 -12 | -131 | 63.0 -9 | 79.4 -18 | |
| +48 | 56.2 | 63.1 | -12 | 56.2 -3 | 63.1 -6 | -72 | 56.2 -6 | 63.1 -12 | -132 | 56.2 -9 | 63.1 -18 | 50.0 -6 = 50.0 x 10 -6 |
| +47 | 50.0 | 50.1 | -13 | 50.0 -3 | 50.1 -6 | -73 | 50.0 -6 | 50.1 -12 | -133 | 50.0 -9 | ||
| +46 | 44.6 | 39.8 | -14 | 44.6 -3 | 39.8 -6 | -74 | 44.6 -6 | 39.8 -12 | -134 | 44.6 -9 | 39.8 -18 | |
| +45 | 39.8 | 31.6 | -15 | 39.8 -3 | 31.6 -6 | -75 | 39.8 -6 | 31.6 -12 | -135 | 39.8 -9 | 31.6 -18 | |
| +44 | 35.4 | 25.1 | -16 | 35.4 -3 | 25.1 -6 | -76 | 35.4 -6 | 25.1 -12 | -136 | 35.4 -9 | 25.1 -18 | -3 милли |
| +43 | 31.6 | 20.0 | -17 | 31.6 -3 | 20.0 -6 | -77 | 31.6 -6 | 20 -12 | -137 | 31.6 -9 | 20.0 -18 | -6 микро |
| +42 | 28.2 | 15.9 | -18 | 28.2 -3 | 15.9 -6 | -78 | 28.2 -6 | 15.9 -12 | -138 | 28.2 -9 | 15.9 -18 | -9 нано |
| +41 | 25.1 | 12.6 | -19 | 25.1 -3 | 12.6 -6 | -79 | 25.1 -6 | 12.6 -12 | -139 | 25.1 -9 | 12.6 -18 | -12 пико |
| +40 | 22.4 | 10.0 | -20 | 22.4 -3 | 10.0 |
www.qrz.ru
