Основи на радиолокацията

Система за измерване с децибели

В практиката не се налага често да преобразувате резултатите от измерванията в децибели, което улеснява малко обяснението на мерната единица. Най-модерното оборудване за измерване и изпитване позволява резултатите да се показват директно в децибели. По този начин не са необходими сложни математически изчисления. Въпреки това е необходимо основно обяснение на системата за измерване в децибели, за да се разберат стойностите в децибели, като например стойността на усилването на някои съоръжения, изразена в децибели.

Децибелът е част от единицата за измерване, наречена бел. Един децибел е равен на една десета от Бел. Бел е мерна единица, изразена като логаритмично отношение на две стойности, например стойността на измерван параметър на входа и на изхода на устройство. Тези параметри могат да бъдат мощност, напрежение или ток. Най-често децибелите се използват при описание на съотношението между входната и изходната мощност. Съответният израз има формата:

Когато се говори за ниво на сигнала в децибели, всъщност се има предвид сравнението в логаритмична скала на измереното ниво на сигнала с референтно ниво. Референтното ниво е стандартизирано за сигурност. Най-често използваното референтно ниво е сигнал от 1 миливат. В този случай съкращението dBm е заменено с dBm, за да стане ясно, че мощността на измервания сигнал се отнася за референтно ниво на мощност от 1 mW. Така, когато се казва, че нивото на сигнала е +3 dBm, това означава, че това ниво е с 3 dB по-високо от нивото на сигнала от 1 mW. Аналогично, ниво на сигнала от -3 dBm означава, че това ниво е 3 dB под нивото от 1 mW. Независимо от използваната единица, dBm или dB, знакът «+» (или без знак) означава, че изходното (измереното) ниво на сигнала е над референтното ниво, а знакът «−» означава, че изходното (измереното) ниво на сигнала е под референтното ниво.

Можете да се убедите в полезността на използването на децибели при изразяване на мощността на сигнала, като разгледате таблицата по-долу. Например фразата «сигналът се е увеличил с 50 dB» е по-проста и разбираема от тромавата фраза «сигналът се е увеличил 100 000 пъти». Основата на системата от децибелни единици е размерът на увеличението или намалението на определяното ниво спрямо референтното ниво, но не и самото референтно ниво. Така, независимо дали входната мощност се е увеличила от 1 W на 100 W или от 1000 W на 100 000 W, увеличението е 20 dB.

Примери за изразяване на съотношения в децибели и използване на децибели в изчисления

30 dB = 1000 пъти,
3 dB = 2 пъти ,
−3 dB = 0,5 пъти

36 dB може да се изчисли по следния начин: (30+3+3) dB = 1000 · 2 · 2 = 4000 - пъти,
27 dB = (30 - 3) dB = 1000 / 2 = 500 пъти.

You can calculate with the reference level by the same way:

30 dBm = 1000 · 1mW = 1W
60 dBm = 1000 W
99 dBm = 8,000,000 W,

Процедурата за изчисление, използваща референтното ниво, е същата: