Lees meer oor die desibel en die variante daarvan in die konteks van RF-ontwerp en -toetsing.
RF-ingenieurswese, net soos alle wetenskaplike dissiplines en subdissiplines, behels 'n groot aantal gespesialiseerde terminologie. Een van die belangrikste woorde wat u sal benodig as u in die RF-wêreld werk, is “dB” (en enkele variante daarvan). As u diep verstrengel raak in 'n RF-projek, kan u vind dat die woord “dB” vir u net so bekend raak as u eie naam.

Soos u sekerlik weet, staan dB vir desibel. Dit is 'n logaritmiese eenheid wat 'n maklike manier bied om na verhoudings te verwys, soos die verhouding tussen die amplitudes van 'n insetsein en 'n uitsetsein.

Ons sal nie die generiese besonderhede van desibel dek nie, want dit is reeds beskikbaar op hierdie bladsy van die handboek van die AAC Electric Circuits. In plaas daarvan sal ons fokus op praktiese aspekte van die desibel in die spesifieke konteks van RF-stelsels.

Relatief, nie absoluut nie
Dit is maklik om te vergeet dat dB 'n relatiewe eenheid is. U kan nie sê: "Die uitsetkrag is 10 dB nie."

Spanning is 'n absolute meting omdat ons altyd praat van 'n potensiële verskil, dit wil sê, die potensiaalverskil tussen twee punte; gewoonlik verwys ons na die potensiaal van een knoop ten opsigte van 'n 0 V grondknoop. Stroom is ook 'n absolute meting omdat die eenheid (ampère) 'n spesifieke hoeveelheid lading behels ten opsigte van 'n spesifieke hoeveelheid tyd. In teenstelling hiermee is dB 'n eenheid wat die logaritme van 'n verhouding tussen twee getalle behels. 'N Reguit voorbeeld is versterkerversterking: As die krag van die insetsein 1 W is en die krag van die uittreesein 5 W, dan het ons 'n verhouding van 5:

Dus bied hierdie versterker 7 dB van kragverbetering — dit wil sê, die verhouding tussen die uitsetseinsterkte en die insetseinsterkte kan uitgedruk word as 7 dB.

Waarom dB?
Dit sou beslis moontlik wees om RF-stelsels te ontwerp en te toets sonder die gebruik van dB, maar in die praktyk is dB's oral. Een voordeel is dat die dB-skaal ons toelaat om baie groot verhoudings uit te druk sonder om baie groot getalle te gebruik: 'n kragwins van 1,000,000 is slegs 60 dB. Die totale wins of verlies van 'n seinketting word ook maklik in die dB-domein bereken, omdat die individuele dB-syfers eenvoudig bygevoeg word (terwyl vermenigvuldiging nodig sou wees as ons met gewone verhoudings werk).

Nog 'n voordeel is iets wat ons ken uit ons ervaring met filters. RF-stelsels wentel om frekwensies en die verskillende maniere waarop frekwensies deur komponente en parasitiese stroombaanelemente gegenereer, beheer of beïnvloed word. Die dB-skaal is gerieflik in 'n konteks soos hierdie omdat frekwensie-reaksie-plotte intuïtief en visueel informatief is as die frekwensie-as 'n logaritmiese skaal gebruik en die amplitude-as 'n dB-skaal.

'N Bode-plot wat die grootte-respons van verskillende banddeurlaatfilters toon. Beeld met vergunning van AnalogDialogue.

Wanneer dB absoluut is
Ons het vasgestel dat dB 'n verhouding is en dus nie die absolute drywing of amplitude van 'n sein kan beskryf nie. Dit sou egter ongemaklik wees om voortdurend heen en weer te skakel tussen dB- en nie-dB-waardes, en dit is miskien waarom RF-ingenieurs die dBm-eenheid ontwikkel het.

Ons kan die probleem met 'slegs verhoudings' vermy deur eenvoudig 'n nuwe eenheid te skep wat altyd 'n verwysingswaarde bevat. In die geval van dBm is die verwysingswaarde 1 mW. As ons dus 'n 5 mW sein het en ons binne die domein van dB wil bly, kan ons die sein beskryf as 7 dBm:

U wil beslis vertroud wees met die begrip dBm. Dit is 'n standaardeenheid wat gebruik word in die ontwikkeling van die RF-stelsel, en dit is baie gerieflik as u byvoorbeeld 'n skakelbegroting bereken, want winste en verliese uitgedruk in dB kan eenvoudig bygevoeg word of afgetrek word van die uitsetkrag uitgedruk in dBm.

Daar is ook 'n dBW-eenheid; hiermee word 1 W gebruik vir die verwysingswaarde in plaas van 1 mW. Deesdae werk die meeste RF-ingenieurs met relatiewe lae-kragstelsels, en dit verklaar waarskynlik waarom dBm meer gereeld voorkom.

Meer dB-variante
Twee ander dB-gebaseerde eenhede is dBc en dBi.

In plaas van 'n vaste waarde soos 1 mW, gebruik dBc die sterkte van die draarsignaal as verwysing. Byvoorbeeld, fase-geraas (bespreek op bladsy 2 van hierdie hoofstuk) word in eenhede van dBc / Hz gerapporteer; die eerste deel van hierdie eenheid dui aan dat die fase-geraasvermoë by 'n spesifieke frekwensie gemeet word ten opsigte van die draer se drywing (in hierdie geval verwys "draer" na die seinsterkte by die nominale frekwensie).

'N Geïdealiseerde puntbronantenne ontvang 'n sekere hoeveelheid energie vanaf die senderstroombaan en straal dit eweredig in alle rigtings uit. Hierdie “isotropiese” antennas word beskou as nulwins en nulverlies.

Ander antennas kan egter ontwerp word om uitgestraalde energie in sekere rigtings te konsentreer, en in hierdie sin kan 'n antenna 'versterking' hê. Die antenna voeg nie eintlik krag by die sein nie, maar verhoog die oordragkrag effektief deur die elektromagnetiese straling te konsentreer. volgens die oriëntasie van die kommunikasiestelsel (dit is uiteraard meer prakties as die antennaontwerper die ruimtelike verhouding tussen die sender en ontvanger ken).

Die dBi-eenheid laat antennavervaardigers toe om 'n 'wins'-syfer te spesifiseer wat die immer gewilde dB-skaal gebruik. Soos altyd, het ons 'n verhouding nodig as ons met dB werk, en in die geval van dBi word die antenna-versterking gegee met verwysing na die versterking van 'n isotropiese antenna.

Sommige antennas (soos dié wat gepaard gaan met 'n paraboliese skottel) lewer aansienlike hoeveelhede wins, en hulle kan dus 'n nie-triviale bydrae lewer tot die reeks of werkverrigting van 'n RF-stelsel.

Opsomming
Die dB-skaal is 'n metode om verhoudings tussen twee hoeveelhede uit te druk. Dit is gerieflik en word wyd gebruik in die konteks van RF-ontwerp en -toetsing.
Alhoewel dB-syfers inherent relatief is, kan absolute hoeveelhede via die dB-skaal uitgedruk word deur eenhede te gebruik wat 'n gestandaardiseerde verwysingswaarde bevat.
Die algemeenste absolute dB-eenheid is dBm; dit dra die dB-drywing van 'n sein met betrekking tot 1 mW oor.
Die dBc-eenheid gee krag uit ten opsigte van die krag van 'n verwante sein.
Die dBi-eenheid gee uitdrukking aan die wins van 'n antenna relatief tot die reaksie van 'n geïdealiseerde puntbronantenne.

As u 'n radiostasie wil bou, versterk u FM-radiosender of benodig enige ander FM toerusting, kontak ons gerus: [e-pos beskerm].

Vorige:Wat word gebruik om wins te verteenwoordig?

volgende:Ken u die absolute dB-skale

Los 'n boodskap

boodskap Lys

Kommentaar word gelaai ...

produkte Kategorie

produkte Tags

Fmuser Sites

Die RF-ingenieur se gids tot die desibel

Los 'n boodskap

boodskap Lys