Sužinokite apie decibelą ir jo variantus radijo dažnių projektavimo ir testavimo kontekste.
RF inžinerija, kaip ir visos mokslo disciplinos ir subdisciplinai, apima gana daug specializuotos terminijos. Vienas iš svarbiausių žodžių, kurio jums prireiks dirbant radijo dažnių pasaulyje, yra „dB“ (ir kai kurie jo variantai). Jei giliai įsitvirtinote RF projekte, galite pastebėti, kad žodis „dB“ jums tampa toks pat pažįstamas kaip jūsų vardas.

Kaip jūs tikriausiai žinote, dB reiškia decibelą. Tai logaritminis vienetas, kuris suteikia patogų būdą nurodyti santykį, pavyzdžiui, santykį tarp įvesties signalo ir išėjimo signalo amplitudžių.

Mes neapimsime bendrosios decibelų informacijos, nes jie jau yra šiame AAC elektros grandinių vadovo puslapyje. Vietoj to, mes sutelksime dėmesį į praktinius decibelų aspektus konkrečiame radijo dažnių sistemų kontekste.

Santykinis, ne absoliutus
Nesunku pamiršti, kad dB yra santykinis vienetas. Negalite pasakyti: „Išėjimo galia yra 10 dB“.

Įtampa yra absoliutus matavimas, nes mes visada kalbame apie potencialo skirtumą, ty apie potencialo skirtumą tarp dviejų taškų; paprastai mes kalbame apie vieno mazgo potencialą 0 V antžeminio mazgo atžvilgiu. Srovė taip pat yra absoliutus matavimas, nes vienetas (amperai) apima tam tikrą įkrovos kiekį per tam tikrą laiką. Priešingai, dB yra vienetas, apimantis dviejų skaičių santykio logaritmą. Tiesus pavyzdys yra stiprintuvo padidėjimas: Jei įvesties signalo galia yra 1 W, o išėjimo signalo galia yra 5 W, turime 5 santykį:

Taigi, šis stiprintuvas suteikia 7 dB galios padidėjimą, ty santykis tarp išėjimo signalo stiprumo ir įvesties signalo stiprumo gali būti išreikštas kaip 7 dB.

Kodėl dB?
Be abejo, būtų galima suprojektuoti ir išbandyti radijo dažnių sistemas nenaudojant dB, tačiau praktiškai dB yra visur. Vienas pranašumas yra tas, kad dB skalė leidžia mums išreikšti labai didelius koeficientus, nenaudojant labai didelių skaičių: 1,000,000 galios padidėjimas yra tik 60 dB. Be to, bendras signalo grandinės padidėjimas ar praradimas lengvai apskaičiuojamas dB srityje, nes atskiri dB skaičiai tiesiog pridedami (tuo tarpu, jei dirbtume su paprastais koeficientais, jų padauginti reikėtų).

Kitas privalumas yra tai, ką mes pažįstame iš savo patirties su filtrais. RF sistemos sukasi apie dažnius ir įvairius būdus, kuriais komponentai ir parazitinės grandinės elementai generuojami, kontroliuojami ar paveikiami. DB skalė yra patogi tokiame kontekste, kaip šis, nes dažnio atsako brėžiniai yra intuityvūs ir vizualiai informatyvūs, kai dažnio ašis naudoja logaritminę skalę, o amplitudės ašis - dB skalę.

„Bode“ diagrama, rodanti skirtingų dažnių juostos pralaidumo filtrų reakciją į dydį. „Image AnalogDialogue“ paslaugą.

Kai dB yra absoliutus
Mes nustatėme, kad dB yra santykis ir todėl negali apibūdinti absoliučiosios signalo galios ar amplitudės. Vis dėlto būtų nepatogu nuolat perjungti dB ir ne dB reikšmes ir galbūt todėl RF inžinieriai sukūrė dBm bloką.

„Tik santykio“ problemos galime išvengti tiesiog sukūrę naują vienetą, į kurį visada įeina atskaitos reikšmė. DBm atveju pamatinė vertė yra 1 mW. Taigi, jei turime 5 mW signalą ir norime likti dB ribose, šį signalą galime apibūdinti kaip turinčią 7 dBm galią:

Jūs tikrai norite susipažinti su dBm sąvoka. Tai yra standartinis vienetas, naudojamas realiojo gyvenimo radijo ryšio sistemoms kurti, ir tai labai patogu, kai, pavyzdžiui, skaičiuojate jungties biudžetą, nes pelną ir nuostolius, išreikštus dB, galima tiesiog sudėti arba atimti iš išėjimo galios, išreikštos dBm.

Taip pat yra „dBW“ įrenginys; vietoj 1 mW atskaitos vertei naudojamas 1 W. Šiais laikais dauguma radijo dažnių inžinierių dirba su palyginti mažai energijos naudojančiomis sistemomis, ir tai tikriausiai paaiškina, kodėl dBm yra dažnesnis.

Daugiau dB variantų
Kiti du dB pagrindu sukurti vienetai yra dBc ir dBi.

Vietoj fiksuotos vertės, tokios kaip 1 mW, „dBc“ kaip atskaitos tašką naudoja nešlio signalo stiprumą. Pavyzdžiui, fazinis triukšmas (aptartas šio skyriaus 2 puslapyje) pateikiamas dBc / Hz vienetais; pirmoji šio įrenginio dalis rodo, kad matuojama fazinio triukšmo galia tam tikru dažniu, atsižvelgiant į nešiklio galią (šiuo atveju „nešiklis“ reiškia signalo stiprumą esant vardiniam dažniui).

Idealizuota taško-šaltinio antena iš siųstuvo grandinės gauna tam tikrą kiekį energijos ir ją vienodai spinduliuoja visomis kryptimis. Manoma, kad šių „izotropinių“ antenų stiprinimas ir praradimas yra nulis.

Tačiau kitos antenos gali būti suprojektuotos sukoncentruoti spinduliuotės energiją tam tikromis kryptimis, ir šia prasme antena gali turėti „prieaugį“. Antena iš tikrųjų neduoda signalo galios, bet efektyviai padidina perduodamą galią, koncentruodama elektromagnetinę spinduliuotę. atsižvelgiant į ryšių sistemos orientaciją (akivaizdu, kad tai yra praktiškiau, kai antenos dizaineris žino erdvinį siųstuvo ir imtuvo ryšį).

„DBi“ įrenginys leidžia antenų gamintojams nurodyti „padidėjimo“ skaičių, naudojant vis populiaresnę dB skalę. Kaip visada, mums reikia santykio, kai dirbame su dB, o dBi atveju antenos stiprinimas pateikiamas atsižvelgiant į izotropinės antenos padidėjimą.

Kai kurios antenos (pvz., Antenos, prie kurių pridedamas parabolinis indas) pasižymi dideliu padidėjimu, todėl jos gali įnešti ne trivialų indėlį į radijo dažnių sistemos diapazoną ar veikimą.

Santrauka
DB skalė yra būdas išreikšti santykį tarp dviejų dydžių. Tai patogu ir plačiai naudojama radijo dažnių projektavimo ir testavimo kontekste.
Nors dB skaičiai iš prigimties yra santykiniai, absoliučius dydžius galima išreikšti per dB skalę, naudojant vienetus, turinčius standartizuotą pamatinę vertę.
Dažniausias absoliutus dB vienetas yra dBm; jis perduoda signalo dB galią 1 mW atžvilgiu.
„DBc“ įtaisas išreiškia galią susijusio signalo galios atžvilgiu.
„DBi“ įtaisas išreiškia antenos padidėjimą, palyginti su idealizuotos taško-šaltinio antenos reakcija.

Jei norite sukurti radijo stotį, patobulinkite savo FM radijo siųstuvą arba prireiks kito FM įranga, prašome susisiekti su mumis: [apsaugotas el. paštu].

Ankstesnis:Kas naudojama norint parodyti padidėjimą?

Kitas:Ar tu žinai absoliučias dB svarstykles

Palik žinutę

Žinučių sąrašas

Komentarai Kraunasi ...