理解 dBi、dB 和 dBm：无线通信中的关键单位

理解 dBi、dB 和 dBm：无线通信中的关键单位

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/weixin_49941024/article/details/145896887

在无线通信、射频工程和网络技术中，dBi、dB和dBm是常见的单位，用于描述信号强度、天线增益和功率水平。尽管它们看起来很相似，但它们的含义和用途却截然不同。本文将详细介绍这些单位，并举例说明它们的实际应用。

一、基本定义：dB、dBi 和 dBm 是什么？

1. dB（分贝）

• 本质：分贝是一个对数单位，用于表示两个值的比率（如功率、电压等）。
• 公式：
• 功率比：dB = 10 ⋅ log10(P1/P2)
• 电压比：dB = 20 ⋅ log10(V1/V2)
• 用途：描述增益（正 dB）或衰减（负 dB），例如放大器的增益或信号在传输中的损耗。

2. dBi（相对于各向同性天线的增益）

• 本质：衡量天线在特定方向上的辐射效率，基准是理论上的各向同性辐射器（均匀辐射的理想天线）。
• 公式：dBi = 10 ⋅ log10(P天线/P各向同性)
• 用途：评估天线的方向性。例如，5 dBi 的天线比各向同性天线辐射效率高约 3 倍。

3. dBm（以 1 毫瓦为基准的绝对功率）

• 本质：表示功率的绝对值，参考基准是 1 毫瓦（mW）。
• 公式：dBm = 10 ⋅ log10(P/1 mW)
• 用途：描述设备的发射功率或信号强度。例如，WiFi 路由器的发射功率通常为 20–30 dBm。

二、案例分析：单位一致性如何影响计算？

无线通信中的链路预算（Link Budget）需要结合 dB、dBi 和 dBm。以下是一个典型场景：

场景：
一个 WiFi 路由器的发射功率为20 dBm，连接增益为5 dBi的天线，信号传输后衰减了10 dB。求接收端的功率。

计算步骤：

1. 计算有效辐射功率（EIRP）：
   EIRP = 发射功率（dBm）+ 天线增益（dBi）= 20 dBm + 5 dBi = 25 dBm

• 原理：dBi 是增益的对数单位，可直接与 dBm 相加。

2. 计算接收功率：
   接收功率 = EIRP - 衰减（dB）= 25 dBm - 10 dB = 15 dBm

• 验证：
• 25 dBm 对应 316 mW，衰减 10 dB 后功率降为 31.6 mW（即 15 dBm）。
• 关键逻辑：dB 是比值单位，与 dBm 的加减本质是功率的乘除（如 -10 dB = 功率 × 0.1）。

三、dB 的双重身份：无线通信 vs. 声音分贝

尽管名称相同，声音的分贝（dB SPL）与无线通信中的 dB有本质区别：