功率与电平的换算

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功率与电平的换算（ dBm与 dBμV的换算）

在很多情况下，我们手里都只有一台场强计，它的量值单位通常是 dBμV，但在一

些高频功率放大器中往往只给出输出信号的功率值，为此要将功率值换算成电平值。

根据功率与电平之间的基本公式U^2=P*R，两边同取对数，并转化为常用电位，得：

dBμV=90+dBm+10*log(R)。

也就是说 0dBm的 50欧信源的输出电平为 107dBμV。

例如 1：一 50欧的高频功率放大器其输出功率为 50dBm，求其输出电平，有：

107+50=157dBμV。

例如 2：某 50欧接收设备其最小接收功率为 -100dBm，求其最小接收电平，有：

107-100=7dBμV。 50Ω系统 dBm、dBμV、W换算表

功率

（dBm）电平（dBμV) 功率（瓦）

功率（dBm）电平（dBμ

V) 功率（瓦）

+53 160 200w +7 114 5mw

+50 157 100w +3 110 2.0mw

+49 156 80w 0 107 1.0mw

+47 154 50w -1 106 .80mw

+46 153 40w -3 104 .50mw

+43 150 20w -7 100 .20mw

+40 147 10w -10 97 .10mw

+37 144 5w -20 87 .01mw

+33 140 2w -27 80

+30 137 1.0w -30 77 .001mw

+29 136 800mw -50 57

+27 134 500mw -80 27

+26 133 400mw -90 17

+23 130 200mw -100 7

+20 127 100mw -

+17 124 50mw -

+13 120 20mw -

+10 117 10mw -

13-113

TECH

NICAL NOTES

AND ARTICLES󰀁󰀂󰀃󰀅󰀆Ω󰀇󰀈󰀉󰀊󰀋󰀌dBmmWdBmVmVRMSmVPmVPP

-500.000-3.00.71.02.0

-450.0002.01.31.83.6

-400.0007.02.23.26.3

-350.00012.04.05.611.2

-300.00117.07.110.020.0

-250.00322.012.617.835.6

-200.01027.022.431.663.2

-150.03232.039.856.2112.5

-100.10037.070.7100.0200.0

-50.31642.0125.7177.8355.7

01.00047.0223.6316.2632.5

11.25948.0250.9354.8709.6

21.58549.0281.5398.1796.2

31.99550.0315.9446.7893.4

42.51251.0354.4501.21002.4

53.16252.0397.6562.31124.7

63.98153.0446.2631.01261.9

75.01254.0500.6707.91415.9

86.31055.0561.7794.31588.7

97.94356.0630.2891.31782.5

1010.00057.0707.11000.02000.0

1112.58958.0793.41122.02244.0

1215.84959.0890.21258.92517.9

1319.95360.0998.81412.52825.1

1425.11961.01120.71584.93169.8

1531.62362.01257.41778.33556.6

1639.81163.01410.91995.33990.5

1750.11964.01583.02238.74477.4

1863.09665.01776.22511.95023.8

1979.43366.01992.92818.45636.8

20100.00067.02236.13162.36324.6

21125.89368.02508.93548.17096.3

22158.48969.02815.03981.17962.1

23199.52670.03158.54466.88933.7

24251.18971.03543.95011.910023.7

25316.22872.03976.45623.411246.8

26398.10773.04461.56309.612619.1

27501.18774.05005.97079.514158.9

28630.95775.05616.77943.315886.6

29794.32876.06302.18912.517825.0

301000.00077.07071.110000.020000.0󰀁󰀂󰀃󰀄󰀅󰀇󰀂󰀈󰀉󰀄󰀅󰀊󰀋󰀂󰀈󰀌󰀍󰀎󰀏󰀄󰀊󰀁󰀂

13-213

TECHNICAL NOTES

AND ARTICLES󰀁󰀂󰀃󰀍󰀅Ω󰀇󰀈󰀉󰀊󰀋󰀌dBmmWdBmVmVRMSmVPmVPP

-500.000-1.20.91.22.4

-450.0003.81.52.24.4

-400.0008.82.73.97.7

-350.00013.84.96.913.8

-300.00118.88.712.224.5

-250.00323.815.421.843.6

-200.01028.827.438.777.5

-150.03233.848.768.9137.7

-100.10038.886.6122.5244.9

-50.31643.8154.0217.8435.6

01.00048.8273.9387.3774.6

11.25949.8307.3434.6869.1

21.58550.8344.8487.6975.2

31.99551.8386.8547.11094.1

42.51252.8434.0613.81227.7

53.16253.8487.0688.71377.4

63.98154.8546.4772.81545.5

75.01255.8613.1867.11734.1

86.31056.8687.9972.81945.7

97.94357.8771.81091.62183.1

1010.00058.8866.01224.72449.5

1112.58959.8971.71374.22748.4

1215.84960.81090.31541.93083.7

1319.95361.81223.31730.03460.0

1425.11962.81372.61941.13882.2

1531.62363.81540.02177.94355.9

1639.81164.81727.92443.74887.4

1750.11965.81938.82741.95483.7

1863.09666.82175.43076.46152.8

1979.43367.82440.83451.86903.6

20100.00068.82738.63873.07746.0

21125.89369.83072.84345.68691.1

22158.48970.83447.74875.89751.6

23199.52671.83868.45470.710941.5

24251.18972.84340.46138.312276.5

25316.22873.84870.06887.213774.5

26398.10774.85464.37727.615455.2

27501.18775.86131.08670.517341.1

28630.95776.86879.19728.519457.0

29794.32877.87718.510915.621831.1

301000.00078.88660.312247.424494.9

dBuV(emf) is dB with respect to 1uV with no load on the generator.

If a matching load were present then half of the voltage would be dropped

across the internal impedance and they would be specifying dBuV(pd).

dB单位含义及换算

以10为底的常用对数ln和以ｅ=2.718为底的自然对数log

1、dBm

即dB毫瓦,是用分贝表示功率的方式,是一个表征功率绝对值的量,也叫功率电平;

它在分贝 decibel 的领域内代表所依据的基准是1 mW毫瓦的分贝;

0dBm等于0.775V跨接在600欧负载上的功率值,即1mW毫瓦

dBm=10logP/0.001W P为所测功率值瓦W;

如：0dBm=1mW,10dBm=10mW,20dBm=100mW,30dBm=1000mW=1W,40dBm=10W

46dBm=40W,-10dBm=100uW,-20dBm=10uW,-30dBm=1uW,

利用功率关系所确定的电平可以称为功率电平Pm需要计量的功率值和功率为

一毫瓦的零电平功率比较;Ｐm=10log Ｐ/1,Ｐ代表需要计量的绝对功率值,单位为毫瓦；零电平功率为一毫瓦;

利用电压关系所确定的电平称为绝对电压电平,简称电压电平Ｐv

功率电平和电压电平之间可用下面公式来换算：

Ｐm=Ｐv＋10 log600/ＺdBm , 式中的电压电平Ｐv=20 logＵ/0.775dB

Ｕ代表需要计量的绝对电压值,单位为伏V;零电平电压为0.775伏;

功率电平Ｐm的计量单位是dBm,电压电平Ｐv的计量单位是dB

当阻抗Ｚ=600Ω时,10Log600/Ｚ=0 ,此时Ｐm=Ｐv ,即功率电平与电

压电平数值上相等;当Ｚ≠600Ω时,即使是同一功率,用功率电平表来测,读数

是Ｐm ,用电压电平表来测却是Ｐv,两者读数是不相等的;

功率 1mW 1mW 1mW 1mW

阻抗Z 600Ω 300Ω 75Ω 50Ω

电压U 0.775V 0.548V 0.274V 0.224V

电平的概念

电平的概念和意义

1．电平的概念和意义

高频信号在传输过程中经常要测量和计算某点的电流电压或功率。在测量或

计算这些物理量的时候，我们一般不直接测量或计算该点的电流（A）、电压（V）或功率（W），而是用测量或计算它们对于某一基准值的比值取其对数关系来表示。称为电平。用公式表示为：

P=㏒01PP 单位为贝尔〈1—1〉

即当功率由于传输而变化10倍，或说功率比的绝对值为10，取其常用对数即为1贝尔。由于贝尔的单位比较大，用起来不方便，常用分贝来表示。贝尔的十分之一为分贝即：1贝尔=10分贝（db）。因此，

P=10㏒01PP 单位为分贝（db）〈1—2〉

使用分贝做为传输单位，其主要意义有以下几方面：

（1）．由于电平的数值是采用功率比得到的，因此，它直接反应了电能传输的实际情况。

（2）．使用对数简单易行，可变乘除为加减。

（3）．易于书写和记忆。如1安培电流和1毫安电流作用于同一电阻上，其功率相差1000000倍。而用电平表示则仅差60db。

由于电平的数值是采用功率（或电压电流）对比的方法得到的，因此，电平按对比的基准不同又分为相对电平和绝对电平。

2．绝对电平

国际标准规定：在600Ω电阻上消耗1毫瓦的功率定为零功率电平。

以1毫瓦的功率为基准，取某点功率与之比较，所得到的电平称为绝对功率电平。写成公式为：

功率电平 P=10㏒0PP （dbm）〈1—3〉

式中 0P=1毫瓦

这个1毫瓦的基准功率0P称为零功率电平。若测出某点功率为1毫瓦时，该点的绝对电平即为零。因此，应注意的是：当某一点的绝对电平等于零时，并不表示该点的功率为零。而是有1毫瓦的功率，更不能认为该点没有电平。因为，当被测功率小于1毫瓦时，绝对电平为负值。因此，零电平也表示电平的存在。

dB换算表

对于无线工程师来说更常用分贝dBm这个单位，dBm单位表示相对于1毫瓦的分贝数，dBm和W之间的关系是：dBm=10*lg(mW)1w的功率，换算成dBm就是10×lg1000＝30dBm。2w是33dBm，4W是36dBm……大家发现了吗？瓦数增加一倍，dBm就增加3。为什么要用dBm做单位？原因大致有几个：1、对于无线信号的衰减来说，不是线性的，而是成对数关系衰减的。用分贝更能体现这种关系。2、用分贝做单位比用瓦做单位更容易描述，往往在发射机出来的功率几十上百瓦，到了接收端已经是以微微瓦来计算了。3、计算方便，衰减的计算公式用分贝来计算只用做加减法就可以了。

以1mW 为基准的dB算法，即0dBm=1mW，dBm=10*log(Power/1mW)。发射功率dBm－路径损失dB＝接收信号强度dBm最小通信功率dBm－路径损失dB≥接收灵敏度下限dBm

最小通信功率dBm≥路径损失dB＋接收灵敏度下限dBm

射频知识

?功率/电平（dBm）：放大器的输出能力，一般单位为w、mw、dBm。dBm是取1mw作基准值，以分贝表示的绝对功率电平。

?换算公式：

电平（dBm）=10lgw

5W??? → 10lg5000??? = 37dBm

10W → 10lg10000 = 40dBm

20W → 10lg20000 = 43dBm

?从上不难看出，功率每增加一倍，电平值增加3dBm

??? 1、dB dB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，当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时，按下面计算公式：10log（甲功率/乙功率），如果采用两者的电压比计算，要用20log（甲电压/乙电压）。

[例] 甲功率比乙功率大一倍，那么10lg（甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。也就是说，甲的功率比乙的功率大3 dB。反之，如果甲的功率是乙的功率的一半，则甲的功率比乙的功率小3 dB。

无线功率mW 和dBm 的换算

无线电发射机输出的射频信号，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接收下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。

因此在无线网络的工程中，计算发射装置的发射功率与天线的辐射能力非常重要。

Tx 是发射（Transmits）的简称。无线电波的发射功率是指在给定频段范围内的能量，通常有两种衡量或测量标准：

1、功率（W）：相对1 瓦（Watts）的线性水准。例如,WiFi 无线网卡的发射功率通常为0.036W ，或者说36mW。

2、增益（dBm）：相对1 毫瓦（milliwatt）的比例水准。例如,WiFi 无线网卡的发射增益为15.56dBm。功率单位mW 和dBm 的换算：

1、dBm = 10 x log [ 功率mW]

2、mW = 10 [增益dBm / 10 dBm]

（B-link 高增益网卡BL-H7）

在无线系统中，天线被用来把电流波转换成电磁波，在转换过程中还可以对发射和接收的信号进行“放大”，这种能量放大的度量成为“增益（Gain）”。天线增益的度量单位为“ dBi ”。由于无线系统中的电磁波能量是由发射设备的发射能量和天线的放大叠加作用产生，因此度量发射能量最好同一度量－增益（dB），例如，发射设备的功率为100mW ，或20dBm；天线的增益为10dBi ，则:

发射总能量＝发射功率（ dBm ）＋天线增益（ dBi ）

＝ 20dBm ＋ 10dBi ＝ 30dBm

或者: ＝ 1000mW ＝ 1W

在“小功率”系统中（例如无线局域网络设备）每个dB 都非常重要，特别要记住“ 3 dB 法则”。每增加或降低3 dB ，意味着增加一倍或降低一半的功率：

-3 dB = 1/2 功率

-6 dB = 1/4 功率

+3 dB = 2x 功率

+6 dB = 4x 功率

例如，

10W 的无线发射功率为40dBm

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