浅析广电发射设备中分贝参数的影响

摘 要：在广播电视发射设备中我们会常常遇到增益、输入电平、频响、信噪比、场强、反射损耗以及EIRP（等效全向辐射功率）等技术指标，这些技术指标的单位均是以这样的形式出现，例如：dB、dBm、dBi 、dBd、dBc、dBd、dBμV、dBmv、dBW来表示。那么这几个信号参数的单位量值的定义和含义是什么，它们之间存在着有何种关系？在这里我们做一下简单的分析。

关键词：广播电视；信号；dB ；dBm

中图分类号：G728 文献标识码：A

1 dB

dB又称分贝，它最初是在声学中的一个物理量的单位，其含义是：在不同的生活环境里，噪声的强弱是不同的，我们的听觉器官和视觉器官（眼）对于声音强度或光的强度的响应存在着对数的关系。在电子领域里，电子系统的总放大倍数常常是几千、几万甚至几十万，一部收音机从天线收到的信号至送入喇叭放音输出，一共要放大几万倍左右，但是人们收听到的声音响度却不是随着放大倍数上升和下降的关系，而是呈现着对数的规律，因此在电子系统放大器的增益也就引用了声学系统中的物理量的单位-分贝。它不但方便书写和记忆，而且简化了计算，各级放大器的增益的计算不再是复杂的乘除计算，而是成为简单的加减。

在电子系统中，dB是指电信号在传输过程中功率增加（增益）与减小（损耗）的计量单位，是一个表征相对值的值，纯粹的比值，只表示两个量的相对大小关系，没有单位。在任何网络单元电路中，若想知道该网络电路增益的多少，可以按下面的计算公式：

A（P）=10lg（PO/ PI）A为增益，PO为输出功率，PI输入功率

A（V）=20lg（VO/VI）A为增益，VO为输出电压，VI输入电压

A（I）=20lg（IO/II）A为增益，IO为输出电流，II输入电流

[例]：电子管功率放大器中，推动信号功率为5W，输出功率测得为500W，那么

G=10lg（PO/PI）=10lg（500÷5）=10lg100=20dB

所以该电子管功率放大器的功率增益为20dB。

2 dBm

dBm根据应用的领域不同而意义不同。

在广播电视领域里，主要应用于音频电路，是音频信号电平单位，以0dBm为基准（是指0.775VRMS）在600欧姆负载所消耗的功率为1mW）上其他电压与之相比较得到电压值。例如：在调频发射机中音频输入电平要求是10dBm，那么根据公式：

U=20lg（VI/0.775V） 10=20lg（VI/0.775V） V=2.45V

所以发射机的音频输入有效值电压为2.45VRMS。

在电信应用领域里，而是指以1mW（0.001W）為参考基本单位的电平单位，是一个测量功率的用单位，这时更准确的标称是dBmW，也就是说dBm=dBmW。它在分贝（ decibel ）的领域内代表所依据的基准是1milli-watt的分贝，其计算公式为：

X=10lg（P/0.001W） P=0.001×10X/10

[例] 如果功率P为1mw，设定为 0dBm。 对于40W的功率，按 dBm 单位进行计算后的值应为：

10log（40W/1mw）=10log（40000）=10log4+10log10000=46dBm。

dB是两个量之间的比值，表示两个量间的相对大小，而dBm则是表示功率绝对大小的值。在dB，dBm计算中，要注意基本概念，用一个dBm减另外一个dBm时，得到的结果是dB，

例如：30dBm-0dBm=30dB。

一般来讲，在工程中，dBm和dBm之间只有加减，没有乘除。而用得最多的是减法：dBm减dBm实际上是两个功率相除，信号功率和噪声功率相除就是信噪比（SNR）也就是dBm之间的相减，所以信噪比的单位就为dB。

3 dBi和dBd

dBi和dBd是常用考征天线增益的值（功率增益），常用衡量天线增益的单位是dBi 和 dBd两者都是一个相对值，但参考基准不一样。对于dBi，其基准为理想的点源天线，即一个真正意义上的“点”来作天线增益的对比基准。理想点源天线的辐射是全向的，其方向图是个理想的球，同一球面上所有点的电磁波辐射强度均相同；对于dBd，其基准则为理想的偶极子天线。因偶极子天线是带有方向性的，故二者有个固定的恒差2.15即0dBd=2.15dBi。一般认为，表示同一个增益，用dBi表示出来比用dBd表示出来要大2.15。

4 dBc

它也是一个表示功率相对值的单位，dBc在数字音频系统中比较常见，这也是一个考量相对功率的值，是相对于载波（Carrier）功率而言，用来度量干扰（同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等）以及耦合、杂散等的相对量值。在采用dBc的地方，原则上也可以使用dB替代。与dB的计算方法完全一样。

5 dBμV和dBmV

dBμV简写为dBμ又叫“分贝微伏”，它主要应用于发射信号的电平和接收信号电平的场强单位，是指以1μV为基准电压，此时的电平定为0dBμV，那么任何电压为“U”时对应的电平为20lg（U/1μV），单位记为dBμV（分贝微伏）。例如接收到信号的电压为1mV时，电平为60dBμV；当以1mV为基准电压，此时的电平也可以记为0dBmV。dBmV和dBμV是表征信号的相对电平值，他们之间的关系为：1mV=1000μV，所以有0dBmV=60lg10=60dBμV。例如，信号电平是70dBμV，用dBmV表示是70=20lg（P/1）P=3162.3uVX=20lg（P/1000）=10dBmV

6 dBW

dBW指以1W为基准功率，此时的电平定为0dBW。当某点功率为P时，对应的电平为10lg（P/1W），单位记为dBW（分贝瓦）。例如设定功率为1W时的电平为0dBW；功率为100W时，电平为20dBW；功率为100mW时，对应的电平为

10lg（100mW/1W）=10lg（0.1/1.0）dBW=-10dBW

在阻抗同等的系统中dBm、dBμV、dBmV、功率（W）之间有一定的换算关系，但是不在同等阻抗的情况下他们之间无任何意义的转换关系。例如在阻抗为50系统中：它们之间的关系如下：

参考文献

[1]宋福山.关于四象限激光跟踪回波信号功率的分析[J].激光与红外，1980，08.

[2]查光明，杨瑞娟.DS/TH混合扩频多址通信系统抗干扰性能分析[J].电子科技大学学报，1985（S2）.

[3]戴文琪，钱忠良，范立刚.小采样数的短时信号功率谱估值[J].浙江大学学报（工学版），1983（03）.