Siit saate teada detsibeli ja selle variantide kohta raadiosageduse kujundamise ja testimise kontekstis.
Raadiosidetehnika, nagu ka kõik teaduslikud ja aladistsipliinid, hõlmab üsna palju spetsialiseeritud terminoloogiat. Üks olulisemaid sõnu, mida RF-maailmas töötamiseks vaja läheb, on “dB” (ja mõned selle variandid). Kui olete RF-projekti sügavalt juurdunud, võite leida, et sõna “dB” muutub teile sama tuttavaks kui teie enda nimi.

Nagu arvatavasti teate, tähistab dB detsibelli. See on logaritmiline ühik, mis pakub mugavat viisi suhetele, näiteks sisendsignaali ja väljundsignaali amplituudide suhtele.

Me ei kata detsibellide üldisi üksikasju, kuna need on AAC elektriskeemide õpiku sellel lehel juba saadaval. Selle asemel keskendume detsibeli praktilistele aspektidele raadiosagedussüsteemide konkreetses kontekstis.

Suhteline, mitte absoluutne
Lihtne on unustada, et dB on suhteline ühik. Te ei saa öelda: "Väljundvõimsus on 10 dB."

Pinge on absoluutne mõõtmine, kuna me räägime alati potentsiaalsest erinevusest, st potentsiaali erinevusest kahe punkti vahel; tavaliselt viidatakse ühe sõlme potentsiaalile 0 V maapealse sõlme suhtes. Vooluhulk on ka absoluutne mõõtmine, kuna ühik (amprites) hõlmab kindla aja jooksul konkreetset laengutaset. Seevastu dB on ühik, mis hõlmab kahe numbri suhte logaritmi. Otsene näide on võimendi võimendus: Kui sisendsignaali võimsus on 1 W ja väljundsignaali võimsus on 5 W, on meil suhe 5:

Seega annab see võimendi võimsuse suurenemise 7 dB, st väljundsignaali tugevuse ja sisendsignaali tugevuse suhet saab väljendada 7 dB-na.

Miks dB?
RF-süsteeme on kindlasti võimalik kavandada ja testida ilma dB-d kasutamata, kuid praktikas on dB-sid igal pool. Üks eelis on see, et dB-skaala võimaldab meil väljendada väga suuri suhteid ilma väga suuri numbreid kasutamata: 1,000,000i võimsuse juurdekasv on ainult 60 dB. Samuti on signaaliahela koguvõimendus või kadu dB-domeenis hõlpsasti arvutatav, kuna üksikud dB-arvud lisatakse lihtsalt (seevastu tavaliste suhetega töötamisel oleks vajalik korrutamine).

Veel üks eelis on asi, mida tunneme oma kogemustega filtritega. Raadiosageduslikud süsteemid keerlevad ümber sageduste ja komponentide ja parasiitide vooluahela elementide tekitatavate, juhitavate või mõjutatavate sageduste mitmesuguste viiside. DB-skaala on sellises olukorras mugav, kuna sageduskarakteristikud on intuitiivsed ja visuaalselt informatiivsed, kui sagedustelg kasutab logaritmilist skaalat ja amplituuditelg kasutab dB-skaalat.

Bode-graafik, mis näitab erinevate ribapääsfiltrite tugevusreaktsiooni. Pilt viisakalt AnalogDialogue'ilt.

Kui dB on absoluutne
Oleme kindlaks teinud, et dB on suhe ja seega ei saa kirjeldada signaali absoluutset võimsust või amplituuti. Kuid ebamugav oleks pidevalt edasi-tagasi vahetada dB ja mitte-dB väärtuste vahel ja võib-olla seepärast töötasid RF-insenerid välja dBm-i.

Ainult suhtarvude probleemi saab vältida, luues lihtsalt uue üksuse, mis sisaldab alati kontrollväärtust. DBm korral on kontrollväärtus 1 mW. Seega, kui meil on 5 mW signaal ja tahame jääda dB piiridesse, siis võime seda signaali kirjeldada kui 7 dBm võimsust:

Kindlasti soovite tutvuda dBm-i mõistega. See on standardne seade, mida kasutatakse reaalajas RF-süsteemi arendamisel, ja see on väga mugav, kui arvutate näiteks lingi eelarvet, kuna dB-des väljendatud kasumeid ja kahjumeid saab lihtsalt liita või lahutada väljundvõimsusest, mida väljendatakse dBm.

Samuti on olemas dBW seade; see kasutab kontrollväärtuse 1 mW asemel 1 W. Tänapäeval töötab enamik raadiosidetehnika insenere suhteliselt vähese energiatarbimisega süsteemidega ja see võib ilmselt seletada, miks dBm on tavalisem.

Veel dB variante
Kaks muud dB-põhist ühikut on dBc ja dBi.

Fikseeritud väärtuse, näiteks 1 mW, asemel kasutab dBc tugiainena kandesignaali tugevust. Näiteks faasimüra (mida käsitletakse selle peatüki 2 lehel) on esitatud ühikutes dBc / Hz; selle seadme esimene osa näitab, et faasimüra võimsust mõõdetakse kindla sagedusega kanduri võimsuse suhtes (antud juhul tähistab “kandja” signaali tugevust nominaalsel sagedusel).

Idealiseeritud punkt-lähteantenn võtab saatja vooluringilt vastu teatud hulga energiat ja kiirgab seda võrdselt kõigis suundades. Nendel „isotroopsetel” antennidel on nullvõimendus ja -kaod.

Teisi antenne saab aga kujundada kiirgava energia kontsentreerimiseks teatud suundades ja selles mõttes võib antennil olla "võimendus". Antenn ei lisa signaalile tegelikult energiat, vaid suurendab tõhusalt edastatud võimsust, kontsentreerides elektromagnetilist kiirgust. vastavalt sidesüsteemi orientatsioonile (ilmselgelt on see praktilisem, kui antenni kujundaja teab saatja ja vastuvõtja ruumilist suhet).

DBi-seade võimaldab antennitootjatel määratleda "võimenduse" arvu, mis kasutab üha populaarsemat dB-skaalat. Nagu alati, vajame dB-ga töötamisel suhet ja dBi korral antakse antenni võimendus isotroopse antenni võimendusele tuginedes.

Mõnel antennil (näiteks nendel, millel on paraboolantenn) on märkimisväärselt palju võimu ja seega võivad nad anda raadiosagedusliku süsteemi levialas või jõudluses mittetriviaalse panuse.

kokkuvõte
DB skaala on meetod kahe suuruse vahelise suhte väljendamiseks. See on mugav ja laialdaselt kasutatav raadiosagedusliku projekteerimise ja testimise kontekstis.
Ehkki dB arvud on olemuselt suhtelised, saab absoluutkoguseid väljendada dB skaala kaudu, kasutades ühikuid, mis sisaldavad standardiseeritud kontrollväärtust.
Kõige tavalisem absoluutne dB ühik on dBm; see edastab signaali dB võimsuse 1 mW suhtes.
DBc-seade väljendab võimsust seotud signaali võimsuse suhtes.
DBi-seade väljendab antenni võimendust idealiseeritud punkt-allikaantenni vastuse suhtes.

Kui soovite raadiojaama ehitada, täiustage oma FM-raadiosaatjat või vajate mõnda muud FM-seadmed, palun võtke meiega ühendust: [meiliga kaitstud].

Eelmine:Mida kasutatakse võimenduse esitamiseks?

Järgmine:Kas teate absoluutseid dB-skaalasid

Jäta sõnum

Sõnumite nimekiri

Kommentaarid Laadimine ...