电压电平与功率电平的关系 dBm, dBi, dBd, dB, dBc, dBuV相关的解析

电压电平与功率电平的关系

2009-08-10 19:28:27

标签：电压电平 职场 休闲 功率电平

看了移动空白的《这里在发送更全关于dBm, dBi, dBd, dB, dBc, dBuV相关的解析。》，感到写得很好，但是没有讲电压电平的计算以及与功率电平的关系，跟帖的各位高人也没能够讲清楚，不觉技痒，就在这里说几句，算是抛砖引玉吧！
为方便起见，先把功率电平的公式重新写在这里：
A = 10*lg(P/1mw)
式中，A----功率电平值 P----测试点的功率
大家都知道，欧姆定律 U=IR，也可以写成 I=U/R。而功率 P=U*I=U*（I/R）=U2/R。R是负载电阻的值。
同理，1mw也可以用上面的公式表示，即 1mw=U02/R。这样，原来的功率电平的表示式就可以写成：
A = 10*lg{(U2/R)/(U02/R)}
这个公式这样看不太清楚，大家按照一般习惯写在纸上就清楚了。这个公式还可以进一步简化，
A = 10*lg(U2/U02) = 10*lg(U/U0)2 = 20*lg(U/U0)
这就是电压电平的表示式：
A = 20*lg(U/U0)
也就是说，改用测试点的电压来表示该点的功率或者电压（实际表示的是电压，但可以转换成功率）。实际上，我们的测试一般都是用电压电平来表示的，因为测试某点的电压比测试功率简单得多。只不过现在的仪表智能化程度比较高，自动转换成了功率而已。电压电平用dBv表示。
下面的问题是：基准电压U0的值是多少？
由公式 1mw=U02/R，可以看出，U0的值与负载电阻R有关，R不同，U0必然也不同。规定U0是R=600欧姆时的电压（这是因为当时的电话负载阻抗就是600欧姆），不难算出，这时U0=0.775V。
当负载阻抗是600欧姆时，功率电平与电压电平的值是相等的，即0dBm=0dBv。
当负载阻抗是150欧姆时，600/150=4，而10lg(4)=6dB，所以，电压电平比功率电平高6dB（为什么请自行推算），所以，0dBm=6dBv。
当负载阻抗是75欧姆时，600/75=8，而10lg(8)=9dB，所以，电压电平比功率电平高9dB，所以，0dBm=9dBv。
至于其他负载阻抗时的情况，请自行推算。
这就是电压电平与功率电平的关系。所以，各位使用传输测试仪或者其他仪表测量电平时，务必要注意仪表的阻抗必须与测试点的阻抗相匹配，才能获得正确的结果