Radar Basics

Il sistema di misurazione del decibel

Poiché il calcolo effettivo delle misure di decibel è raramente richiesto nelle applicazioni pratiche, la spiegazione è alquanto semplificata. La maggior parte delle apparecchiature di prova moderne sono progettate per misurare e indicare direttamente i decibel, il che elimina la necessità di complicati calcoli matematici. Tuttavia, una spiegazione di base del sistema di misurazione dei decibel è necessaria per capire il significato delle letture in dB e le valutazioni di guadagno delle apparecchiature che sono espresse in decibel.

Il bel è un’unità che esprime il rapporto logaritmico tra l’ingresso e l’uscita di qualsiasi componente, circuito o sistema e può essere espresso in termini di tensione, corrente o potenza. Più spesso è usato per mostrare il rapporto tra la potenza di ingresso e di uscita. L’equazione è la seguente:

Quando si parla del livello di dB di un segnale, in realtà si sta parlando di un confronto logaritmico tra i segnali di ingresso e di uscita. Il segnale d’ingresso è normalmente usato come livello di riferimento. Tuttavia, l’applicazione a volte richiede l’uso di un segnale di riferimento standard. Il livello di riferimento più usato è un segnale da 1-milliwatt. L’abbreviazione decibel standard di dB è cambiata in dBm per indicare l’uso del riferimento standard da 1-milliwatt. Così, un livello di segnale di +3 dBm è 3 dB sopra 1 milliwatt, e un livello di segnale di −3 dBm è 3 dB sotto 1 milliwatt. Sia che si usi dB o dBm, un segno più (+) (o nessun segno) indica che il segnale di uscita è maggiore del riferimento; un segno meno (-) indica che il segnale di uscita è minore del riferimento.

La ragione per usare il sistema dei decibel quando si esprime la forza del segnale può essere vista nei rapporti di potenza nella tabella seguente. Per esempio, dire che un segnale di riferimento è aumentato di 50 dB è molto più facile che dire che l’uscita è aumentata di 100 000 volte. La quantità di aumento o diminuzione da un livello di riferimento scelto è la base del sistema di misurazione dei decibel, non il livello di riferimento stesso. Se la potenza d’ingresso è aumentata da 1 watt a 100 watt o da 1 000 watt a 100 000 watt, la quantità di aumento è sempre 20 decibel.

30 dB = 1 000 volte,
3 dB = 2 volte ,
−3 dB = 0.5 volte

36 dB si calcola come (30+3+3) dB = 1 000 · 2 · 2 = 4000 volte,
27 dB = (30 - 3) dB = 1 000 / 2 = 500 volte.

Si può calcolare con il livello di riferimento allo stesso modo:

30 dBm = 1 000 · 1mW = 1W
60 dBm = 1 000 W
99 dBm = 8 000 000 W.

La seguente tabella è certamente utile: