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無線訊號強度解析及linux如何檢視wifi訊號強弱等

dBm
功率單位 與P(瓦特)換算公式:
dBm=30+10lgP     (P:瓦 )

首先, DB 是一個純計數單位:dB = 10logX。dB的意義其實再簡單不過了,就是把一個很
大(後面跟一長串0的)或者很小(前面有一長串0的)的數比較簡短地表示出來。如:


X = 1000000000000000(多少個了?)= 10logX = 150 dB

X = 0.000000000000001 = 10logX = -150 dB

dBm 定義的是 miliwatt。 0 dBm = 10log1 mw;
dBw 定義 watt。 0 dBw = 10log1 W = 10log1000 mw = 30 dBm。

DB在預設情況下總是定義功率單位,以 10log 為計。當然某些情況下可以用訊號強度(A
mplitude)來描述功和功率,這時候就用 20log 為計。不管是控制領域還是訊號處理領域
都是這樣。比如有時候大家可以看到 dBmV 的表達。

在dB,dBm計算中,要注意基本概念。比如前面說的 0dBw = 10log1W = 10log1000mw = 3
0dBm;又比如,用一個dBm 減另外一個dBm時,得到的結果是dB。如:30dBm - 0dBm = 30
dB。

一般來講,在工程中,dB和dB之間只有加減,沒有乘除。而用得最多的是減法:dBm 減 d
Bm 實際上是兩個功率相除,訊號功率和噪聲功率相除就是信噪比(SNR)。dBm 加 dBm 實
際上是兩個功率相乘,這個已經不多見(我只知道在功率譜卷積計算中有這樣的應用)。
dBm 乘 dBm 是什麼,1mW 的 1mW 次方?除了同學們老給我寫這樣幾乎可以和歌德巴赫猜
想並駕齊驅的表示式外,我活了這麼多年也沒見過哪個工程領域玩這個。


dB是功率增益的單位,表示一個相對值。當計算A的功率相比於B大或小多少個dB時,可按
公式10 lg A/B計算。例如:A功率比B功率大一倍,那麼10 lg A/B = 10 lg 2 = 3dB。也
就是說,A的功率比B的功率大3dB;如果A的功率為46dBm,B的功率為40dBm,則可以說,A
比B大6dB;如果A天線為12dBd,B天線為14dBd,可以說A比B小2dB。

dBm是一個表示功率絕對值的單位,計算公式為:10lg功率值/1mW。例如:如果發射功率為
1mW,按dBm單位進行折算後的值應為:10 lg 1mW/1mW = 0dBm;對於40W的功率,則10 lg(
40W/1mW)=46dBm。



1、dBm

dBm是一個考徵功率絕對值的值,計算公式為:10lgP(功率值/1mw)。

[例1] 如果發射功率P為1mw,折算為dBm後為0dBm。

[例2] 對於40W的功率,按dBm單位進行折算後的值應為:

10lg(40W/1mw)=10lg(40000)=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。

2、dBi 和dBd

dBi和dBd是考徵增益的值(功率增益),兩者都是一個相對值,
但參考基準不一樣。dBi的參考基準為全方向性天線,dBd的參考基準為偶極子,
所以兩者略有不同。一般認為,表示同一個增益,用dBi表示出來比用dBd表示出
來要大2. 15。


[例3] 對於一面增益為16dBd的天線,其增益折算成單位為dBi時,則為18.15dBi
(一般忽略小數位,為18dBi)。

[例4] 0dBd=2.15dBi。

[例5] GSM900天線增益可以為13dBd(15dBi),GSM1800天線增益可以為
15dBd(17dBi)。

3、dB

dB是一個表徵相對值的值,當考慮甲的功率相比於乙功率大或小多少個dB時,
按下面計算公式:10lg(甲功率/乙功率)

[例6] 甲功率比乙功率大一倍,那麼10lg(甲功率/乙功率)=10lg2=3dB。
也就是說,甲的功率比乙的功率大3 dB。

[例7] 7/8 英寸GSM900饋線的100米傳輸損耗約為3.9dB。

[例8] 如果甲的功率為46dBm,乙的功率為40dBm,則可以說,甲比乙大6 dB。

[例9] 如果甲天線為12dBd,乙天線為14dBd,可以說甲比乙小2 dB。

4、dBc

有時也會看到dBc,它也是一個表示功率相對值的單位,與dB的計算方法完全一樣。
一般來說,dBc 是相對於載波(Carrier)功率而言,在許多情況下,用來度量與
載波功率的相對值,如用來度量干擾(同頻干擾、互調幹擾、交調幹擾、帶外干擾等)

以及耦合、雜散等的相對量值。
在採用dBc的地方,原則上也可以使用dB替代。



搞無線和通訊經常要碰到的dBm, dBi, dBd, dB, dBc
1、dBm
dBm是一個考徵功率絕對值的值,計算公式為:10lgP(功率值/1mw)。
[例1] 如果發射功率P為1mw,折算為dBm後為0dBm。
[例2] 對於40W的功率,按dBm單位進行折算後的值應為:
10lg(40W/1mw)=10lg(40000)=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。
2、dBi 和dBd
dBi和dBd是考徵增益的值(功率增益),兩者都是一個相對值, 但參考基準不一樣。dBi
的參考基準為全方向性天線,dBd的參考基準為偶極子,所以兩者略有不同。一般認為,表
示同一個增益,用dBi表示出來比用dBd表示出來要大2. 15。
[例3] 對於一面增益為16dBd的天線,其增益折算成單位為dBi時,則為18.15dBi(一般忽
略小數位,為18dBi)。
[例4] 0dBd=2.15dBi。
[例5] GSM900天線增益可以為13dBd(15dBi),GSM1800天線增益可以為15dBd(17dBi)。

3、dB
dB是一個表徵相對值的值,當考慮甲的功率相比於乙功率大或小多少個dB時,按下面計算
公式:10lg(甲功率/乙功率)
[例6] 甲功率比乙功率大一倍,那麼10lg(甲功率/乙功率)=10lg2=3dB。也就是說,甲的
功率比乙的功率大3 dB。
[例7] 7/8 英寸GSM900饋線的100米傳輸損耗約為3.9dB。
[例8] 如果甲的功率為46dBm,乙的功率為40dBm,則可以說,甲比乙大6 dB。
[例9] 如果甲天線為12dBd,乙天線為14dBd,可以說甲比乙小2 dB。
4、dBc
有時也會看到dBc,它也是一個表示功率相對值的單位,與dB的計算方法完全一樣。一般來
說,dBc 是相對於載波(Carrier)功率而言,在許多情況下,用來度量與載波功率的相對
值,如用來度量干擾(同頻干擾、互調幹擾、交調幹擾、帶外干擾等)以及耦合、雜散等
的相對量值。 在採用dBc的地方,原則上也可以使用dB替代。

經驗演算法:
有個簡便公式:0dbm=0.001w 左邊加10=右邊乘10
所以0+10DBM=0.001*10W 即10DBM=0.01W
故得20DBM=0.1W 30DBM=1W 40DBM=10W
還有左邊加3=右邊乘2,如40+3DBM=10*2W,即43DBM=20W,這些是經驗公式,蠻好用的。

所以-50DBM=0DBM-10-10-10-10-10=1mw/10/10/10/10/10=0.00001mw。 

什麼是dBi、dBd、dB、dBm、dBc?
分類:通訊技術

我們在看到相關的技術資料時候,經常遇到dB和dBm的概念。dB,就是分貝,是一個以十
為底的對數概念。注意,分貝只用來評價一個物理量和另一個物理量之間的比例關係,它
本身並沒有物理量綱。兩個量之間的比例每增加10倍,則它們的差可以表示為10個分貝。

    比如說:A="100",B="10",C="5",D="1"則

A/D=20dB;B/D="10dB";C/D="7dB";B/C=3dB。

也就是說,兩個量差10分貝就是差10倍,差20分貝就是差100倍,依此類推。通常還需要記
住差3分貝就是兩個量之間差2倍。



       dBm是分貝毫瓦的意思。就是說,固定1毫瓦的功率為0dBm,用以確定系統的功率。
比如我們常見的讀卡器的資料功率大多是27dBm和30dBm。27dBm就是500毫瓦;30dBm就是1
000毫瓦(1瓦)。別看只差3dBm,實際功率差兩倍!

什麼是dBi、dBd、dB、dBm、dBc

問:請問dBi、dBd、dB、dBm、dBc之間的區別。

答:它們都是功率增益的單位,不同之處如下:

dBi和dBd是功率增益的單位,兩者都是相對值,但參考基準不一樣。dBi的參考基準為全方
向性天線;dBd的參考基準為偶極子。一般認為dBi和dBd表示同一個增益,用dBi表示的值
比用dBd表示的要大2.15 dBi。例如:對於一增益為16 dBd的天線,其增益折算成單位為d
Bi時,則為18.15dBi,一般忽略小數位,為18dBi。

dB也是功率增益的單位,表示一個相對值。當計算A的功率相比於B大或小多少個dB時,可
按公式10 lg A/B計算。例如:A功率比B功率大一倍,那麼10 lg A/B = 10 lg 2 = 3dB。
也就是說,A的功率比B的功率大3dB;如果A的功率為46dBm,B的功率為40dBm,則可以說,
A比B大6dB;如果A天線為12dBd,B天線為14dBd,可以說A比B小2dB。

dBm是一個表示功率絕對值的單位,計算公式為:10lg功率值/1mW。例如:如果發射功率為
1mW,按dBm單位進行折算後的值應為:10 lg 1mW/1mW = 0dBm;對於40W的功率,則10 lg(
40W/1mW)=46dBm。

dBc也是一個表示功率相對值的單位,與dB的計算方法完全一樣。一般來說,dBc相對於載
波(Carrier)功率而言。在許多情況下,用來度量載波功率的相對值,如度量干擾(同頻幹
擾、互調幹擾、交調幹擾、帶外干擾等)以及耦合、雜散等的相對量值。在採用dBc的地方
,原則上也可以使用dB替代。
實用資料——關於天線增益及其考量

    在無線通訊的實際應用中,為有效提高通訊效果,減少天線輸入功率,天線會做成各
種帶有輻射方向性的結構以集中輻射功率,由此就引申出“天線增益”的概念。簡單說,
天線增益就是指一個天線把輸入的射頻功率集中輻射的程度,顯然,天線的增益與其方向
圖的關係很大,主瓣越窄、副瓣越小的天線其增益就越高,而不同結構的天線,其方向圖
的差別是很大的。
    在通訊技術領域,與其它考量功率、電平等引數的量值同樣,天線增益也採用相對比
較並取對數的簡化法來表示,具體計算方法為:在某一方向向某一位置產生相同輻射場強
的時,對無損耗理想基準天線的輸入功率與待考量天線的輸入功率的比值取對數後乘以10
(G=10lg(基準Pin/考量Pin)),即稱為該天線在該點方向的增益。常用衡量天線增益的
單位是dBi和dBd。對於dBi,其基準為理想的點源天線,即一個真正意義上的“點”來作天
線增益的對比基準。理想點源天線的輻射是全向的,其方向圖是個理想的球,同一球面上
所有點的電磁波輻射強度均相同;對於dBd,其基準則為理想的偶極子天線。因偶極子天線
是帶有方向性的,故二者有個固定的恆差2.15即0dBd="2".15dBi。
    需要說明的是,通常所說的“全向天線”不是嚴格的說法,全向天線應指在三維立體
空間的全向,但工程界也往往把某個平面內方向圖為圓周的天線稱為全向天線,如鞭狀天
線,它在徑向的主瓣是圓,但仍有軸向的副瓣。
    常見天線的增益:鞭狀天線6-9dBi,GSM基站用八木天線15-17dBi,拋物面定向天線
則很容易做到24dBi。

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無線通訊距離的計算


無線通訊距離的計算

這裡給出自由空間傳播時的無線通訊距離的計算方法:所謂自由空間傳播係指天線周圍為
無限大真空時的電波傳播,它是理想傳播條件。電波在自由空間傳播時,其能量既不會被
障礙物所吸收,也不會產生反射或散射。

通訊距離與發射功率、接收靈敏度和工作頻率有關

[Lfs](dB)=32.44+20lgd(km)+20lgf(MHz)

式中Lfs為傳輸損耗,d為傳輸距離,頻率的單位以MHz計算。

由上式可見,自由空間中電波傳播損耗(亦稱衰減)只與工作頻率f和傳播距離d有關,當
f或d增大一倍時,[Lfs]將分別增加6dB.

下面的公式說明在自由空間下電波傳播的損耗

Los = 32.44 + 20lg d(Km) + 20lg f(MHz)

Los 是傳播損耗,單位為dB

d是距離,單位是Km

f是工作頻率,單位是MHz

下面舉例說明一個工作頻率為433.92MHz,發射功率為+10dBm(10mW),接收靈敏度為-105
dBm的系統在自由空間的傳播距離:  

1.      由發射功率+10dBm,接收靈敏度為-105dBm

Los = 115dB

2.     由Los、f

計算得出d =31公里

    這是理想狀況下的傳輸距離,實際的應用中是會低於該值,這是因為無線通訊要受到
各種外界因素的影響,如大氣、阻擋物、多徑等造成的損耗,將上述損耗的參考值計入上
式中,即可計算出近似通訊距離。

    假定大氣、遮擋等造成的損耗為25dB,可以計算得出通訊距離為:  

     d =1.7公里

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功率 靈敏度  (dBm  dBmV   dBuV)
dBm=10log(Pout/1mW),其中Pout是以mW為單位的功率值
dBmV=20log(Vout /1mV),其中Vout是以mV為單位的電壓值
dBuV=20log(Vout /1uV),其中Vout是以uV為單位的電壓值
換算關係:
Pout=Vout×Vout/R
dBmV=10log(R/0.001)+dBm,R為負載阻抗
dBuV=60+dBmV