Radar Grondbeginselen

Het decibelmeetsysteem

Omdat de eigenlijke berekening van decibelmetingen zelden vereist is in praktische toepassingen, is de uitleg enigszins vereenvoudigd. De meeste moderne testapparatuur is ontworpen om decibels rechtstreeks te meten en aan te geven, zodat er geen ingewikkelde wiskundige berekeningen nodig zijn. Niettemin is een basisuitleg van het decibelmeetsysteem noodzakelijk om de betekenis te begrijpen van dB-aflezingen en versterkingsfactoren van apparatuur die in decibels worden uitgedrukt.

Een decibel is een fractie van een meeteenheid die een Bel wordt genoemd. Een decibel is gelijk aan een tiende van een Bel. Bel is een meeteenheid die wordt uitgedrukt als een logaritmische verhouding van twee grootheden, bijvoorbeeld de waarden van een gemeten parameter aan de ingang en aan de uitgang van een of ander toestel. Dergelijke parameters kunnen vermogen, spanning of stroom zijn. Meestal worden decibels gebruikt om de verhouding tussen ingangs- en uitgangsvermogen te beschrijven. De overeenkomstige uitdrukking heeft de vorm:

Wanneer men spreekt over het dB-niveau van een signaal, spreekt men eigenlijk over een logaritmische vergelijking tussen het ingangssignaal en het uitgangssignaal. Het ingangssignaal wordt normaal gesproken gebruikt als referentieniveau. Soms vereist de toepassing echter het gebruik van een standaardreferentiesignaal. Het meest gebruikte referentieniveau is een 1-milliwatt-signaal. De standaard decibel afkorting dB wordt veranderd in dBm om het gebruik van de 1-milliwatt standaard referentie aan te geven. Een signaalniveau van +3 dBm is dus 3 dB boven 1 milliwatt, en een signaalniveau van −3 dBm is 3 dB onder 1 milliwatt. Of nu dB of dBm wordt gebruikt, een plusteken (+) (of helemaal geen teken) geeft aan dat het uitgangssignaal groter is dan de referentie; een minteken (-) geeft aan dat het uitgangssignaal kleiner is dan de referentie.

De reden voor het gebruik van het decibelsysteem bij het uitdrukken van de signaalsterkte kan worden gezien in de vermogensverhoudingen in de volgende tabel. Bijvoorbeeld, zeggen dat een referentiesignaal 50 dB is toegenomen is veel gemakkelijker dan zeggen dat het uitgangssignaal 100v000 keer is toegenomen. De mate van toe- of afname ten opzichte van een gekozen referentieniveau is de basis van het decibelmeetsysteem, niet het referentieniveau zelf. Of het ingangsvermogen nu wordt verhoogd van 1 watt naar 100 watt of van 1 000 watt naar 100 000 watt, de toename is nog steeds 20 decibel.

30 dB = 1000 maal,
3 dB = 2 - maal ,
−3 dB = 0,5 maal

36 dB bereken je als (30+3+3) dB = 1 000 · 2 · 2 = 4 000 maal,
27 dB = (30 - 3) dB = 1000 / 2 = 500 maal.

Op dezelfde manier kunt u met het referentieniveau rekenen:

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

De volgende tabel is zeker nuttig: