天線功率詳細(xì)說明

天線功率詳細(xì)說明什么是dBi、dBd、dB、dBm、dBc-技術(shù)文章-成都無線龍通訊科技頁碼，1/2真正意義上的全向天線的方向圖應(yīng)該是球星但是現(xiàn)在使用中所說的全向天線其實(shí)都只是在水平面上是圓，在垂直面上是一個(gè)長條立體上理解就是個(gè)面包圈定向天線是個(gè)大鴨梨從能量守恒上解釋就是把球星的能量壓縮在面包圈里當(dāng)然就會出現(xiàn)增益，天線是無源器件本身沒有放大作用，就是因?yàn)樘炀€內(nèi)部的振子的排列使本來全方位的發(fā)射集中在一定區(qū)域內(nèi)才會有疊加的作用，使得天線產(chǎn)生增益所以壓縮的越厲害的天線增益也就越高.天線增益G我們也可用增益來表示天線集中輻射的程度。天線在某一方向的增益定義為：在相同的輸入功率下，天線在某一方向某一位置產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的平方（E2）與無耗理想點(diǎn)源天線在同一方向同一位置產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的平方（E02）的比值，通常以G表示。G=E2/E02（同一輸入功率）同樣，增益也可以這樣來確定：在某一方向向某一位置產(chǎn)生相同電場強(qiáng)度的條件下，無耗理想點(diǎn)源天線的輸入功率（Pino）與天線的輸入功率（Pin）的比值，即稱為該天線在該點(diǎn)方向的增益。G=Pino/Pin（同一電場強(qiáng)度）通常是以天線在最大輻射方向的增益作為這一天線的增益。增益通常用分貝表示。即：G=101gPino/Pin天線增益的計(jì)算：G=η4πS/λ2=η（π/λ）2D2式中，S-天線口徑面積（平方米）；λ-工作波長（米）；D-拋物面口徑（即面口直徑）（米）；η-天線效率。答：1、增益是用來表示天線集中輻射的程度。其在某一方向的定義是指在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的場強(qiáng)的平方之比，即功率之比。增益一般與天線方向圖有關(guān)，方向圖主瓣越窄，后瓣、副瓣越小，增益越高。增益的單位用“dBi”或“dBd”表示。2、天線增益是用來衡量天線朝一個(gè)特定方向收發(fā)信號的能力，它是選擇基站天線最重要的參數(shù)之一。一般來說，增益的提高主要是依靠減少垂直面向輻射的波束寬度，而在水平面上保持全向的輻射特性。天線增益對移動(dòng)通信系統(tǒng)運(yùn)行極為重要，因?yàn)樗鼪Q定蜂窩邊緣的信號電平。增加增益就可以在一確定方向上增大網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，或者在確定范圍內(nèi)增大增益余量?？梢赃@樣來理解增益的物理含義------為在一定的距離上的某點(diǎn)處產(chǎn)生一定大小的信號，如果用理想的無方向性點(diǎn)源作為發(fā)射天線，需要100W的輸入功率，而用增益為G=13dB=20的某定向天線作為發(fā)射天線時(shí)，輸入功率只需100/20=5W。換言之，某天線的增益，就其最大輻射方向上的輻射效果來說，與無方向性的理想點(diǎn)源相比，把輸入功率放大的倍數(shù)。半波對稱振子的增益為G=2.15dBi。4個(gè)半波對稱振子沿垂線上下排列，構(gòu)成一個(gè)垂直四元陣，其增益約為G=8.15dBi(dBi這個(gè)單位表示比較對象是各向均勻輻射的理想點(diǎn)源)。如果以半波對稱振子作比較對象，其增益的單位是dBd。半波對稱振子的增益為G=0dBd（因?yàn)槭亲约焊约罕?，比值?，取對數(shù)得零值。）垂直四元陣，其增益約為G=8.15–2.15=6dBd。對于水平極化方式的天線來講，通常以一個(gè)半波水平放置的偶極子天線為標(biāo)準(zhǔn)天線，其增益為0dB（實(shí)際指dBd）。調(diào)頻二偶極子反射板天線的增益通過計(jì)算和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，其結(jié)果基本一致。相對于半波偶極子天線的增益最高只能做到7.5dB。當(dāng)天線在進(jìn)行組陣時(shí)，天線系統(tǒng)增益為7.5dB。計(jì)算推論如下：總功率在一層四面分配時(shí)，天線功率將損失6dB，此時(shí)天線增益為7.5-6.5=1.5dB；再根據(jù)天線層數(shù)增加一倍時(shí)天線系統(tǒng)增益將增加3dB的原理，因此兩層天線增益就為1.5+3=4.5dB；當(dāng)天線層數(shù)為四層時(shí)，天線系統(tǒng)增益就為1.5+3+3=7.5dB，故四層四面調(diào)頻二偶極子板天線系統(tǒng)增益也只能做到7.5dB。若天線為全波長二偶極子板天線時(shí)，其單片天線增益可以做到8-8.5dB，四層四面分配組陣時(shí)，其單片天線增益為8-8.5dB。目前使用的天線增益，一般在0dBi到20dBi之間室內(nèi)：一般采用0-8dBi增益的天線室外：一般采用9-18dBi增益的天線高速公路：一般采用20dBi增益的天線天線增益的若干計(jì)算公式1）天線主瓣寬度越窄，增益越高。對于一般天線，可用下式估算其增益：G（dBi）=10Lg{32000/（2θ3dB,E×2θ3dB,H）}式中，2θ3dB,E與2θ3dB,H分別為天線在兩個(gè)主平面上的波瓣寬度；32000是統(tǒng)計(jì)出來的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。2）對于拋物面天線，可用下式近似計(jì)算其增益：G（dBi）=10Lg{4.5×（D/λ0）2}式中，D為拋物面直徑；λ0為中心工作波長；4.5是統(tǒng)計(jì)出來的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。3）對于直立全向天線，有近似計(jì)算式G（dBi）=10Lg{2L/λ0}式中，L為天線長度；λ0為中心工作波長。成都無線龍通訊什么是dBi、dBd、dB、d作者：w我們在看到相關(guān)的技術(shù)資料時(shí)候，經(jīng)常遇到dB和個(gè)以十為底的對數(shù)概念。注意，分貝只用來評價(jià)一比例關(guān)系，它本身并沒有物理量綱。兩個(gè)量之間以表示為10個(gè)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＝3d也就是說，兩個(gè)量差10分貝就是差10倍，差20分還需要記住差3分貝就是兩個(gè)量之間差2倍。dBm是分貝毫瓦的意思。就是說，固定1毫瓦功率。比如我們常見的讀卡器的數(shù)據(jù)功率大多是2瓦；30dBm就是1000毫瓦（1瓦）。別看只差3dB什么是dBi、dBd、dB、dBm、dBc問：請問dBi、dBd、dB、dBm、dBc之間的區(qū)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，準(zhǔn)為全方向性天線；dBd的參考基準(zhǔn)為偶極子。一益，用dBi表示的值比用dBd表示的要大2.15dBi。線，其增益折算成單位為dBi時(shí)，則為18.15dBi，dB也是功率增益的單位，表示一個(gè)相對值。當(dāng)計(jì)dB時(shí)，可按公式10lgA/B計(jì)算。例如：A功率比Blg2=3dB。也就是說，A的功率比B的功率大3dB率為40dBm，則可以說，A比B大6dB；如果A天線說A比B小2dB。dBm是一個(gè)表示功率絕對值的單位，計(jì)算公式為：射功率為1mW，按dBm單位進(jìn)行折算后的值應(yīng)為40W的功率,則10lg(40W/1mW)=46dBm。dBc也是一個(gè)表示功率相對值的單位，與dB的計(jì)算對于載波(Carrier)功率而言。在許多情況下，用來干擾（同頻干擾、互調(diào)干擾、交調(diào)干擾、帶外干擾值。在采用dBc的地方，原則上也可以使用dB替代實(shí)用資料——關(guān)于天線增益及其考量在無線通訊的實(shí)際應(yīng)用中，為有效提高通訊效果成各種帶有輻射方向性的結(jié)構(gòu)以集中輻射功率，念。簡單說，天線增益就是指一個(gè)天線把輸入的射天線的增益與其方向圖的關(guān)系很大，主瓣越窄、副不同結(jié)構(gòu)的天線，其方向圖的差別是很大的。在通訊技術(shù)領(lǐng)域，與其它考量功率、電平等參數(shù)對比較并取對數(shù)的簡化法來表示，具體計(jì)算方法為同輻射場強(qiáng)的時(shí)，對無損耗理想基準(zhǔn)天線的輸入功值取對數(shù)后乘以10（G＝10lg(基準(zhǔn)Pin/考量Pin)）益。常用衡量天線增益的單位是dBi和dBd。對于即一個(gè)真正意義上的“點(diǎn)”來作天線增益的對比基的，其方向圖是個(gè)理想的球，同一球面上所有點(diǎn)dBd，其基準(zhǔn)則為理想的偶極子天線。因偶極子天固定的恒差2.15即0dBd="2".15dBi。需要說明的是，通常所說的“全向天線”不是嚴(yán)立體空間的全向，但工程界也往往把某個(gè)平面內(nèi)方線，如鞭狀天線，它在徑向的主瓣是圓，但仍有軸常見天線的增益：鞭狀天線6－9dBi，GSM基站向天線則很容易做到24dBi。增益是什么意思？增益是指：在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的信號的功率密度之比。它定量地描述一個(gè)天線把輸入功率集中輻射的程度。增益顯然與天線方向圖有密切的關(guān)系，方向圖主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。dB,dBm,dBi,dBd,dBc含義2009-09-1710:47dBm是一個(gè)表示功率絕對值的單位，計(jì)算公式為：10lg功率值/1mW。例如：如果發(fā)射功率為1mW，按dBm單位進(jìn)行折算后的值應(yīng)為：10lg1mW/1mW=0dBm；對于40W的功率,則10lg(40W/1mW)=46dBm。1、dBmdBm是一個(gè)考征功率絕對值的值，計(jì)算公式為：10lg（功率值/1mw）。[例1]如果發(fā)射功率P為1mw，折算為dBm后為0dBm。[例2]對于40W的功率，按dBm單位進(jìn)行折算后的值應(yīng)為：10lg（40W/1mw)=10lg（40000）=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。2、dBi和dBddBi和dBd是考征增益的值（功率增益），兩者都是一個(gè)相對值，但參考基準(zhǔn)不一樣。dBi的參考基準(zhǔn)為全方向性天線，dBd的參考基準(zhǔn)為偶極子，所以兩者略有不同。一般認(rèn)為，表示同一個(gè)增益，用dBi表示出來比用dBd表示出來要大2.15。[例3]對于一面增益為16dBd的天線，其增益折算成單位為dBi時(shí)，則為18.15dBi（一般忽略小數(shù)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、dBdB是一個(gè)表征相對值的值，當(dāng)考慮甲的功率相比于乙功率大或小多少個(gè)dB時(shí)，按下面計(jì)算公式：10lg（甲功率/乙功率）[例6]甲功率比乙功率大一倍，那么10lg（甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。也就是說，甲的功率比乙的功率大3dB。[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6dB。[例9]如果甲天線為12dBd，乙天線為14dBd，可以說甲比乙小2dB。4、dBc有時(shí)也會看到dBc，它也是一個(gè)表示功率相對值的單位，與dB的計(jì)算方法完全一樣。一般來說，dBc是相對于載波（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(diào)干擾、交調(diào)干擾、帶外干擾等）以及耦合、雜散等的相對量值。在采用dBc的地方，原則上也可以使用dB替代。搞無線和通信經(jīng)常要碰到的dBm,dBi,dBd,dB,dBc1、dBmdBm是一個(gè)考征功率絕對值的值，計(jì)算公式為：10lg（功率值/1mw）。[例1]如果發(fā)射功率P為1mw，折算為dBm后為0dBm。[例2]對于40W的功率，按dBm單位進(jìn)行折算后的值應(yīng)為：10lg（40W/1mw)=10lg（40000）=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。2、dBi和dBddBi和dBd是考征增益的值（功率增益），兩者都是一個(gè)相對值，但參考基準(zhǔn)不一樣。dBi的參考基準(zhǔn)為全方向性天線，dBd的參考基準(zhǔn)為偶極子，所以兩者略有不同。一般認(rèn)為，表示同一個(gè)增益，用dBi表示出來比用dBd表示出來要大2.15。[例3]對于一面增益為16dBd的天線，其增益折算成單位為dBi時(shí)，則為18.15dBi（一般忽略小數(shù)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、dBdB是一個(gè)表征相對值的值，當(dāng)考慮甲的功率相比于乙功率大或小多少個(gè)dB時(shí)，按下面計(jì)算公式：10lg（甲功率/乙功率）[例6]甲功率比乙功率大一倍，那么10lg（甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。也就是說，甲的功率比乙的功率大3dB。[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6dB。[例9]如果甲天線為12dBd，乙天線為14dBd，可以說甲比乙小2dB。4、dBc有時(shí)也會看到dBc，它也是一個(gè)表示功率相對值的單位，與dB的計(jì)算方法完全一樣。一般來說，dBc是相對于載波（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(diào)干擾、交調(diào)干擾、帶外干擾等）以及耦合、雜散等的相對量值。在采用dBc的地方，原則上也可以使用dB替代。經(jīng)驗(yàn)算法：有個(gè)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=0.1W30DBM=1W40dBM=10W還有左邊加3=右邊乘2，如40+3dBM=10*2W，即43dBm=20W，這些是經(jīng)驗(yàn)公式，蠻好用的。所以-50dBm=0dBm-10-10-10-10-10=1mW/10/10/10/10/10=0.00001mW。----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------dbm的計(jì)算方法：(dBm與mW)一般坊間販?zhǔn)鄣?02.11x無線網(wǎng)路AP上頭，常會有規(guī)格說明，里頭總會有一項(xiàng)說明到這個(gè)AP（或是無線網(wǎng)路卡），它的傳輸功率（transmissionPOWER）有20dBm，或者有些產(chǎn)品，是以mW（milliWatts）為單位，例如很有名的神腦長距離網(wǎng)卡，就說他們的網(wǎng)卡具有高達(dá)200mW的發(fā)射功率。這些單位是怎么回事呢？dBm是dB-milliWatt，即是這個(gè)讀數(shù)是在與一個(gè)milliWatt作比較而得出的數(shù)字。在儀器中如果顯示著0dBm的意思即表示這個(gè)訊號與1mW的訊號沒有分別，也就是說這個(gè)訊號的強(qiáng)度就是1mW了。至于Watt（瓦特）是功率的單位我想大家都知道，就不贅述了。所以我們必須先從dB講起，dB到底是什么呢？dB的全寫是decibel，英文（其實(shí)是拉丁語文）中deci即十分一的的意思。這個(gè)單位原本是bel。但因?yàn)橐_(dá)到一個(gè)bel的數(shù)值比較所需之能量差通常都較為大而在電路學(xué)上并不常用，故此才比較常用十分之一bel，亦即decibel這個(gè)單位了。那么decibel（或者bel）又指什么呢？其實(shí)它是指當(dāng)你遇上有兩個(gè)能量（訊號）的時(shí)候，dB就是我們用來表示這兩個(gè)能量之間的差別的一種表示單位。它本身并不是一個(gè)獨(dú)立的（如伏特Volt、安培Ampere等）絕對單位，dB這個(gè)單位一出現(xiàn)即意味著是有兩個(gè)同樣性質(zhì)的能量（或訊號）正在被比較之中而獲得的單位。至此或許大家會有疑問：「既然dB只是表示兩個(gè)訊號間的能量差別的話，為何不干脆用”倍數(shù)”來做表示呢？是否為了要故作深?yuàn)W而造出這個(gè)單位來呢？」當(dāng)然不是啦！不過這個(gè)問題倒也問得相當(dāng)好。不是嗎？干脆用”倍數(shù)”不是來得簡單易懂而不致于有這么多的人搞錯(cuò)了觀念嗎？某程度上林教官也相當(dāng)同意這個(gè)說法。譬如當(dāng)你制作一部高頻線性放大器（LINEARAmp.）時(shí)，它的輸入所需功率是10Watts而輸出則可達(dá)40Watts的話，為何不干脆說有四倍的增益而要說成是6dB的增益呢？在這個(gè)例子之中，其實(shí)的確是用”四倍”這個(gè)說法來得干脆俐落，但試看一看另一個(gè)同類例子……今天我們試想像一套發(fā)射設(shè)備由初級振蕩的能量以至最后級的輸出功率之間的增益…，假設(shè)在初級振蕩時(shí)的功率是0.5mW（注意是假設(shè)，真的當(dāng)然會遠(yuǎn)低于此數(shù)）而在最后的LINEARAmp.輸出是2kW?，F(xiàn)在試算一算它們之間的倍數(shù)差別……，2kW就是2000Watts亦即2,000,000mW用2,000,000mW除以0.5mW便得出倍數(shù)，即4,000,000倍了。試想一想，我已假設(shè)了振蕩級是0.5mW那么大都還得出了四百萬倍這個(gè)如此驚人的數(shù)字，一旦用上真實(shí)的數(shù)字的話那倍數(shù)勢必比四百萬來得更大更多位數(shù)了。至此大家或許已經(jīng)明白在各類電子及無線電電路中（尤其是接收方面）這類倍數(shù)之差別比比皆是（即如一部廠制的發(fā)射機(jī)的抗干擾能力是優(yōu)于一百萬倍就標(biāo)示成betterthan60dB）。如果每次都要在各個(gè)層面（例如說明書，規(guī)格表）