dB (Decibel) is die belangrikste en dikwels gebruikte skaal in die RF-veld, maar dit is ook te verstane moeilik en verwarrend vir iemand wat net hieraan kennis maak.

Ongelukkig, as u hierdie belangrike skaal nie goed kan begryp nie, sal u geweldige probleme hê om u RF-ekspedisie aan die gang te kry.

Die hantering van getalle vir versterking, spanning en drywing wat dB, dBm, dBc, dBW, dBmW, watt, milliwatt, volt, millivolts, ens. Kombineer, vereis dikwels om heen en weer om te skakel tussen lineêre waardes en desibelwaardes.

Ek het baie jong RF-genote gesien wat die belangrikheid van die begrip van dB ignoreer en uiteindelik besef dat hulle hierdie eenvoudige term goed moet leer as hulle verder in die RF-veld wil gaan.

Hierdie kort tutoriaal help u om die verskil tussen werk met desibel en lineêre waardes uit te klaar.

Logaritme Basics
Die gebruik van desibel behels die werk met logaritmes, en dit is die minimum wiskundekennis wat u behoort te besit.

Ons moet dus logaritme bespreek voordat ons oor dB praat.

Kom ons begin met hierdie eenvoudige wiskunde wat u in die middelskool geleer het:

Mense is geneig om minder foute te maak as hulle getalle optel en aftrek, dus is die voordeel van logaritmes duidelik.

Laat ons dit nou, volgens 'n basis = 10 logtabel:

Aangesien 10 verhoog tot die krag van 3 gelyk is aan 1,000, is die basis-10 log van 1,000 3 (log10 (1,000) = 3).

Dit is die basiese wet van logaritmes:

As a = 10, dan kan ons eenvoudig log (c) = b skryf, en log (100) = 2, log (1,000) = 3, ensovoorts.

Kom ons gaan verder met 'n voorbeeld:

U ontwerp 'n eenvoudige ontvanger soos volg:

Om die maklike vergelyking te doen, werk ons eerstens met lineêre waardes, en alle winste / verliese hou verband met 'spanning'.

* Antenna-wins: 5.7
* Laag geraasversterker (LNA) wins: 7.5
* Mengmengsel: 4.6
* IF Filterverlies / -verlies: 0.43
*Winsversterker: 12.8
* Demodulator-wins: 8.7
* Oudioversterkerwins: 35.6

Die totale toename in die lineêre waarde van die antenna tot die laaste fase klankversterker-uitset is:

Dit sal baie moeilik wees om hierdie nommers te onthou, maar u moet ongelukkig baie nommers in die RF-veld hanteer. Ons moet dus 'n makliker manier vind om met hulle om te gaan.

Laat ons nou 'n makliker roete neem deur dieselfde ontvanger te gebruik. In plaas daarvan om lineêre waardes te gebruik, dra ons dit oor na logaritmes.

* Antennewinst: 5.7 (log 5.7 = 0.76)
* Versterker met lae geluidssterkte: 7.5 (log 7.5 = 0.88)
* Mengtoename: 4.6 (log 4.6 = 0.66)
* AS filterwins / verlies: 0.43 (log 0.43 = -0.37)
*AS versterkertoename: 12.8 (log 12.8 = 1.11)
* Demodulatorwins: 8.7 (log 8.7 = 0.94)
* Klankversterkerwinst: 35.6 (log 35.6 = 1.55)
* Totale wins: 335,229.03 (log 335,229.03 = 5.53)

Die totale wins, 335,229.03 in lineêre waarde, is gelyk aan 5.53 as dit oorgedra word na logaritme.

In plaas daarvan om vermenigvuldigings te gebruik, kan u die individuele winste bymekaar voeg om die totale wins te verkry, nadat u eers na logaritmes oorgedra is, met 'n baie kleiner en korter waarde. Is dit nie soveel makliker om te bereken en te onthou nie?

Die enigste probleem waarvan u miskien nie baie hou nie, is dat u vertroud moet raak met die berekening van logaritme, maar glo my, u sal binnekort redelik goed gaan met hierdie kragtige funksie en dit elke dag geniet om dit te gebruik.

Probeer nooit vermy om dit te gebruik as u regtig ernstig is om in die RF-veld te werk nie.

In werklikheid gebruik u nie meer lineêre waardes as u een of twee jaar in die RF-veld werk nie.

Die enigste ding wat u gaan gebruik, is 'dB'.

dB Basiese beginsels
Laat ons voortgaan met hierdie nuttige term 'dB', iets wat u elke oomblik sal gebruik as u aan RF-projekte werk.

Spanningstoename in dB:
Ons moet afsonderlik oor spanningstoename en drywingsaanwins praat en saamstel om te sien of dit dieselfde is.

Kom ons begin eers met spanningsaanwins:

'N Desibel (dB) word gedefinieer as 20 keer die basis-10 logaritme van 'n verhouding tussen twee spanningsvlakke Vout / Vin (met ander woorde).

Alle winste groter as 1 word dus uitgedruk as positiewe desibel (> 0), en winste van minder as 1 word uitgedruk as negatiewe desibel (<0).

Kom ons vind die wins in dB vir die vorige ontvangervoorbeeld.

*Antennewinst: 5.7 (20log 5.7 = 15.1)
* Versterker met lae geluidssterkte: 7.5 (20log 7.5 = 17.5)
* Mengtoename: 4.6 (20log 4.6 = 13.3)
* AS filterwins / -verlies: 0.43 (20log 0.43 = -7.3)
* AS versterkertoename: 12.8 (20log 12.8 = 22.1)
*Demodulator-wins: 8.7 (20log 8.7 = 18.8)
* Klankversterkerwinst: 35.6 (20log 35.6 = 31.0)
* Totale wins: 3.35229E + 05 (20log (3.35229E + 05) = 110.5)

U kan weer eens daardie individuele winste bymekaar voeg om die totale wins in dB te kry.

Kragkrag in dB:

Voordat ons praat oor drywing in dB, moet ons die verband tussen spanning en drywing ken.

Ons weet almal, vir 'n sinusgolf is V-volt toegepas op 'n weerstandbelasting R ohm,

Die meeste RF-stroombane gebruik 50 ohm as bron- en lasimpedansie, dus as die spanning oor die weerstand 7.07 V (rms) is,

Daarom is die drywingsverhoging eweredig aan die kwadraat van die spanningstoename, bv. As die spanningswins 5 is, sou die drywingsaanwinsing 25 wees, ensovoorts.

Ons kan die drywingsaanwins in dB hieronder definieer:

'N Desibel (dB) word gedefinieer as 10 maal die basis-10 logaritme van 'n verhouding tussen twee drywingsvlakke Pout / Pin (met ander woorde).

Verward met die dB-waardes tussen spanningsaanwins en drywingsaanwins? Dinge sal duidelik word as u verder lees.

Kom ons kyk weer na die vorige voorbeeld:

* Antenna-wins: 5.7
* Laag geraasversterker (LNA) wins: 7.5
* Mengmengsel: 4.6
* IF Filterverlies / -verlies: 0.43
*Winsversterker: 12.8
* Demodulator-wins: 8.7
* Oudioversterkerwins: 35.6

Alle winste / verliese hou verband met 'spanning'. Die lineêre waarde van antennaspanning is weer 5.7 (15.1 dB) en die drywingswins sou wees:

!! Spanningstoename is presies dieselfde as kragverbetering in dB.

Dus kan ons hierdie voorbeeld weer oorskryf met alle lineêre winste / verliese wat oorgedra word na 'krag':

* Antennewinst: 32.49 (15.1 dB)
* Versterker met lae geraas: 56.25 (17.5 dB)
* Mengtoename: 21.16 (13.3 dB)
* AS filterwins / -verlies: 0.18 (-7.3 dB)
* AS versterkertoename: 163.84 (22.1 dB)
* Demodulatorwins: 75.69 (18.8 dB)
* Klankversterkerwins: 1267.36 (31.0 dB)
* Totale wins: 1.12379E + 11 (110.5 dB)

Die enigste rede waarom u 'n spanningsaanwinsing kan gebruik, is omdat u die spanning maklik met 'n ossilloskoop kan meet, maar dit is onprakties om die spanning te meet as die radiofrekwensie hoër is as 500 MHz.

Omdat u 'n akkuraatheidsprobleem het met behulp van ossilloskoop om radiofrekwensies te meet.

Ek sê nie dat ossilloskoop nie nuttig is nie, ek het net gesê ek meet nie RF-spanning met behulp van ossilloskoop as daar nie 'n spesifieke rede vir hierdie behoefte is nie.

Meer as 90% van die tyd gebruik ek spektrumanaliseerder om RF-sein te meet.

Dit is 'n onderwerp vir 'n ander pos.

'N Verkrygingswaarde wat u in die datablad sien, hou altyd verband met kragverbetering in dB, nie 'n spanningswins of lineêre waarde nie.

Ons kan hierdie artikel opsom met 'n eenvoudige voorbeeld:

'N Versterker met 'n toename van 15 dB:

Sedert 15 dB = 10log (tuit / pen)
Die drywing in die lineêre waarde is:

Steenbolk / Pin = 10 (15/10) = 31.62
En sedert 15 dB = 20log (Vout / Vin)
Die spanningswins in die lineêre waarde is:

Vuit / Vin = 10 (15/20) = 5.62
En, 5.622 = 31.62

Ek hoop dat u iets uit hierdie artikel geleer het. As u alreeds alles weet wat ek hier genoem het, dan is u op die regte pad na die RF-veld, baie geluk.

As u nog steeds 'n paar keer deurmekaar is na die lees van hierdie artikel, moet u nie bekommerd wees nie; u is nie alleen nie, haal net 'n diep asem en lees dit stap-vir-stap weer, of kom terug na die lees van meer artikels uit hierdie blog.

Vroeër of later bemeester u 'dB' sonder enige probleme.

Hier is 'n paar prente wat ek van mening is dat hulle nuttig sal wees: