Saznajte o decibelu i njegovim varijantama u kontekstu RF dizajna i testiranja.
RF inženjering, kao i sve znanstvene discipline i poddiscipline, uključuje prilično specijaliziranu terminologiju. Jedna od najvažnijih riječi koja će vam trebati za rad u svijetu RF je "dB" (i neke njegove inačice). Ako se duboko usađujete u RF projekt, otkrit ćete da vam riječ "dB" postaje poznata kao i vaše vlastito ime.

Kao što vjerojatno znate, dB označava decibel. To je logaritamska jedinica koja pruža pogodan način upućivanja na omjere, kao što je omjer između amplituda ulaznog signala i izlaznog signala.

Nećemo pokrivati generičke detalje decibela jer su oni već dostupni na ovoj stranici udžbenika AAC Electric Circuits. Umjesto toga, usredotočit ćemo se na praktične aspekte decibela u specifičnom kontekstu RF sustava.

Relativno, a ne apsolutno
Lako je zaboraviti da je dB relativna jedinica. Ne možete reći: "Izlazna snaga je 10 dB."

Napon je apsolutno mjerenje jer uvijek govorimo o potencijalnoj razlici, tj. Razlici potencijala između dvije točke; obično se odnosi na potencijal jednog čvora s obzirom na uzemljeni čvor 0 V. Struja je također apsolutno mjerenje jer jedinica (ampera) uključuje određenu količinu naboja u odnosu na određeno vrijeme. Suprotno tome, dB je jedinica koja uključuje logaritam omjera između dva broja. Izravan primjer je pojačanje pojačala: Ako je snaga ulaznog signala 1 W, a snaga izlaznog signala 5 W, imamo omjer 5:

Stoga, ovo pojačalo daje 7 dB porasta snage - tj. Omjer između snage izlaznog signala i snage ulaznog signala može se izraziti kao 7 dB.

Zašto dB?
Sigurno bi bilo moguće dizajnirati i testirati RF sustave bez upotrebe dB-a, ali u praksi su DB-i uvijek svugdje. Jedna je prednost što nam dB skala omogućava izražavanje vrlo velikih omjera bez upotrebe vrlo velikog broja: dobit od 1,000,000 snage iznosi samo 60 dB. Također, ukupni dobitak ili gubitak signalnog lanca lako se izračunava u dB domeni, jer se pojedinačni brojevi dB-a jednostavno dodaju (dok bi množenje bilo potrebno ako radimo s uobičajenim omjerima).

Još jedna prednost je nešto što smo upoznati iz iskustva s filtrima. RF sustavi se vrte oko frekvencija i različitih načina na koje frekvencije generiraju, kontroliraju ili na njih utječu komponente i elementi parazitskih krugova. DB skala je prikladna u kontekstu poput ovog, jer su grafikoni frekvencijskog odziva intuitivni i vizualno informativni kada frekvencijska os koristi logaritamsku ljestvicu, a os amplitude koristi dB skali.

Rječnik Bode pokazuje odziv magnitude različitih filtera u pojasu. Ljubaznošću slike analognog dijaloga.

Kad je dB apsolutna
Ustanovili smo da je dB omjer i stoga ne može opisati apsolutnu snagu ili amplitudu signala. Međutim, bilo bi nezgodno stalno prebacivati naprijed-natrag između vrijednosti dB i ne-dB, a možda je to razlog zašto su RF inženjeri razvili dBm jedinicu.

Problem „samo omjera“ možemo izbjeći jednostavnim stvaranjem nove jedinice koja uvijek uključuje referentnu vrijednost. U slučaju dBm, referentna vrijednost je 1 mW. Prema tome, ako imamo mN signal 5 i želimo ostati unutar područja dB, možemo ovaj signal opisati kao snagu 7 dBm:

Svakako se želite upoznati s konceptom dBm. Ovo je standardna jedinica koja se koristi u stvarnom razvoju RF sustava, a vrlo je prikladno kada, primjerice, izračunavate proračun veze, jer se dobici i gubici izraženi u dB-u mogu jednostavno dodati ili oduzeti od izlazne snage izražene u dBm.

Tu je i dBW jedinica; upotrebljava 1 W za referentnu vrijednost umjesto 1 mW. Danas većina RF inženjera radi sa sustavima relativno male snage, a to vjerojatno objašnjava i zašto je dBm češći.

Više dB varijante
Dvije druge jedinice koje se temelje na dB-u su dBc i dBi.

Umjesto fiksne vrijednosti, kao što je 1 mW, dBc kao snagu koristi referentnu snagu nosača. Na primjer, fazni šum (raspravljen na stranici 2 ovog poglavlja) izvještava se u jedinicama dBc / Hz; prvi dio ove jedinice označava da se snaga fazne buke na određenoj frekvenciji mjeri s obzirom na snagu nosača (u ovom slučaju "nosač" se odnosi na jačinu signala na nazivnoj frekvenciji).

Idealizirana antena s točkovnim izvorom prima određenu količinu energije iz odašiljačkog kruga i jednako je zrači u svim smjerovima. Smatra se da ove "izotropne" antene imaju nula dobitka i nula gubitka.

Druge antene, međutim, mogu biti dizajnirane za koncentriranje zračene energije u određenim smjerovima, i u tom smislu antena može imati "dobitak". Antena zapravo ne dodaje snagu signalu, ali učinkovito povećava prenesenu snagu koncentriranjem elektromagnetskog zračenja prema orijentaciji komunikacijskog sustava (očito je to praktičnije kada dizajner antena poznaje prostorni odnos između odašiljača i prijemnika).

Jedinica dBi omogućava proizvođačima antena da odrede brojku "pojačanja" koja koristi sve popularniju dB ljestvicu. Kao i uvijek, potreban nam je omjer kada radimo s dB, a u slučaju dBi, dobitak antene dat je s obzirom na dobitak izotropne antene.

Neke antene (poput onih u pratnji paraboličnog tanjura) imaju značajnu količinu dobitaka i na taj način mogu pridonijeti netrivijalnom doprinosu rasponu ili performansama RF sustava.

rezime
DB skala je metoda izražavanja omjera između dvije količine. Prikladan je i široko korišten u kontekstu RF dizajna i ispitivanja.
Iako su dB brojke inherentno relativne, apsolutne količine mogu se izraziti dB skalom pomoću jedinica koje sadrže standardiziranu referentnu vrijednost.
Najčešća jedinica apsolutnog dB je dBm; prenosi dB snagu signala u odnosu na 1 mW.
Jedinica dBc izražava snagu s obzirom na snagu povezanog signala.
DBi jedinica izražava pojačanje antene u odnosu na odgovor idealizirane antene s točkovnim izvorom.

Ako želite izgraditi radio stanicu, pojačajte svoj FM radio odašiljač ili vam treba bilo koji drugi FM oprema, slobodno nas kontaktirajte: [e-pošta zaštićena].

Prethodna:Što se koristi za predstavljanje dobiti?

Sljedeći:Znate li koje su apsolutne dB vage

Ostavite poruku

Lista Poruka

Komentari Učitavanje ...