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干货!dBm,dBmV 和 dBμV 的转换——附功率换算表!

2019-06-19  goandlove

绝大部分射频配备的标准测试仪器则将 50Ω作为标准的接口阻抗。而有线电视(CATV)系统工作在 75Ω环境下。

dBmV 和 dBµV

CATV 系统的测量一般以电压为参考,以 dBmV 或dBµV 为单位进行测量。按照标准定义,dBmV 是以 1mVrms 为参考,输出电压(Vout)以 mVrms 为单位进行测量 (EQN1)。由于 EQN1 得到的是电压比值,以 1mVpp 为参考值时它还可以用 mVpp 为单位测量;或者用其它的电压单位来表示,只要它们采用的单位相同。

从EQN1 可以看出 dBmV 和阻抗无关

标准定义中,dBµV 是以 1μVrms 为参考,输出电压(Vout)以µVrms 为单位进行测量(EQN2)。由于 EQN2 得到的是电压比值,以 1µVpp 为参考时它还可以用µVpp 为单位测量;或者用其它的电压单位来表示,只要它们采用的单位相同。

从EQN2 可以看出 dBµV 和阻抗无关

dBm 和 dBmV 之间的转换

EQN3 给出了 dBm 的定义

Pout 的测量单位是 mW,dBm 以 1mW 为参考。EQN3 与负载阻抗有关,如 EQN4所示。大多数射频设备具有50Ω负载和输入阻抗。而 EQN3 对于任何负载阻抗而言均正确,包括75Ω负载。

功率取决于负载阻抗。EQN4 建立了功率与输出电压和负载阻抗之间的关系。

整理各项可得:

求解 EQN3,得出 Pout,

求解 EQN1,得到 Vout,

将EQN3.1 和 EQN1.1 代入 EQN4.1,

用dBm 表示 dBmV,

当R = 50Ω时,

EQN5.2 适用于阻抗为50Ω的测量装置。

当R = 75Ω时,求解 EQN5.1 得:

EQN5.3 适用于阻抗为75Ω的测量设备。

采用同样的方法可以得到 dBµV 到dBmV 之间的关系如下,

例如:

1:一 50 欧的高频功率放大器其输出功率为 50dbm,求其输出电平,有:

107+50=157dbμV。

2:某 50 欧接收设备其最小接收功率为-90dbm,求其最小接收电平,有:

107-90=17dbμV

表 1 和表 2 分别显示了在阻抗为50Ω和75Ω的条件下,dBmV, dBµV 和dBm

之间的换算关系。

表 1. 50 阻抗下的功率换算

dBmV

dBµV

dBm 50Ω

mVrms

 mW 50Ω

 dBmV

dBµV

dBm50Ω

mVrms

mW 50Ω

8

68

-38.99

2.51

1.3E-04

39

99

-7.99

89.13

0.159

9

69

-37.99

2.82

1.6E-04

40

100

-6.99

100.00

0.200

10

70

-36.99

3.16

2.0E-04

41

101

-5.99

112.20

0.252

11

71

-35.99

3.55

2.5E-04

42

102

-4.99

125.89

0.317

12

72

-34.99

3.98

3.2E-04

43

103

-3.99

141.25

0.399

13

73

-33.99

4.47

4.0E-04

44

104

-2.99

158.49

0.502

14

74

-32.99

5.01

5.0E-04

45

105

-1.99

177.83

0.632

15

75

-31.99

5.62

6.3E-04

46

106

-0.99

199.53

0.796

16

76

-30.99

6.31

8.0E-04

47

107

0.01

223.87

1.002

17

77

-29.99

7.08

1.0E-03

48

108

1.01

251.19

1.262

18

78

-28.99

7.94

1.3E-03

49

109

2.01

281.84

1.589

19

79

-27.99

8.91

1.6E-03

50

110

3.01

316.23

2.000

20

80

-26.99

10.00

2.0E-03

51

111

4.01

354.81

2.518

21

81

-25.99

11.22

2.5E-03

52

112

5.01

398.11

3.170

22

82

-24.99

12.59

3.2E-03

53

113

6.01

446.68

3.991

23

83

-23.99

14.13

4.0E-03

54

114

7.01

501.19

5.024

24

84

-22.99

15.85

5.0E-03

55

115

8.01

562.34

6.325

25

85

-21.99

17.78

6.3E-03

56

116

9.01

630.96

7.962

26

86

-20.99

19.95

8.0E-03

57

117

10.01

707.95

10.024

27

87

-19.99

22.39

0.010

58

118

11.01

794.33

12.619

28

88

-18.99

25.12

0.013

59

119

12.01

891.25

15.887

29

89

-17.99

28.18

0.016

60

120

13.01

1000.00

20.000

30

90

-16.99

31.62

0.020

61

121

14.01

1122.02

25.179

31

91

-15.99

35.48

0.025

62

122

15.01

1258.93

31.698

32

92

-14.99

39.81

0.032

63

123

16.01

1412.54

39.905

33

93

-13.99

44.67

0.040

64

124

17.01

1584.89

50.238

34

94

-12.99

50.12

0.050

65

125

18.01

1778.28

63.246

35

95

-11.99

56.23

0.063

66

126

19.01

1995.26

79.621

36

96

-10.99

63.10

0.080

67

127

20.01

2238.72

100.237

37

97

-9.99

70.79

0.100

68

128

21.01

2511.89

126.191

38

98

-8.99

79.43

0.126


表 2. 75 阻抗下的功率换算

dBmV

dBµV

dBm 75Ω

mVrms

mW 75Ω

dBmV

dBµV

dBm75Ω

mVrms

mW 75Ω

8

68

-40.75

2.51

8.4E-05

39

99

-9.75

89.13

0.106

9

69

-39.75

2.82

1.1E-04

40

100

-8.75

100.00

0.133

10

70

-38.75

3.16

1.3E-04

41

101

-7.75

112.20

0.168

11

71

-37.75

3.55

1.7E-04

42

102

-6.75

125.89

0.211

12

72

-36.75

3.98

2.1E-04

43

103

-5.75

141.25

0.266

13

73

-35.75

4.47

2.7E-04

44

104

-4.75

158.49

0.335

14

74

-34.75

5.01

3.3E-04

45

105

-3.75

177.83

0.422

15

75

-33.75

5.62

4.2E-04

46

106

-2.75

199.53

0.531

16

76

-32.75

6.31

5.3E-04

47

107

-1.75

223.87

0.668

17

77

-31.75

7.08

6.7E-04

48

108

-0.75

251.19

0.841

18

78

-30.75

7.94

8.4E-04

49

109

0.25

281.84

1.059

19

79

-29.75

8.91

1.1E-03

50

110

1.25

316.23

1.333

20

80

-28.75

10.00

1.3E-03

51

111

2.25

354.81

1.679

21

81

-27.75

11.22

1.7E-03

52

112

3.25

398.11

2.113

22

82

-26.75

12.59

2.1E-03

53

113

4.25

446.68

2.660

23

83

-25.75

14.13

2.7E-03

54

114

5.25

501.19

3.349

24

84

-24.75

15.85

3.3E-03

55

115

6.25

562.34

4.216

25

85

-23.75

17.78

4.2E-03

56

116

7.25

630.96

5.308

26

86

-22.75

19.95

5.3E-03

57

117

8.25

707.95

6.683

27

87

-21.75

22.39

6.7E-03

58

118

9.25

794.33

8.413

28

88

-20.75

25.12

8.4E-03

59

119

10.25

891.25

10.591

29

89

-19.75

28.18

0.011

60

120

11.25

1000.00

13.333

30

90

-18.75

31.62

0.013

61

121

12.25

1122.02

16.786

31

91

-17.75

35.48

0.017

62

122

13.25

1258.93

21.132

32

92

-16.75

39.81

0.021

63

123

14.25

1412.54

26.604

33

93

-15.75

44.67

0.027

64

124

15.25

1584.89

33.492

34

94

-14.75

50.12

0.033

65

125

16.25

1778.28

42.164

35

95

-13.75

56.23

0.042

66

126

17.25

1995.26

53.081

36

96

-12.75

63.10

0.053

67

127

18.25

2238.72

66.825

37

97

-11.75

70.79

0.067

68

128

19.25

2511.89

84.128

38

98

-10.75

79.43

0.084


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