Мощность передатчика wi-fi роутера: что такое dbm, mw, -dbm и dbi?

Закон Вебера-Фехнера

Почему именно децибелы? Все исходит от закона Вебера-Фехнера, который говорит нам, что интенсивность ощущения человеческих чувств прямо-пропорциональна логарифму интенсивности какого-либо раздражителя.

Так светильник, в котором восемь лампочек, кажется нам настолько же ярче светильника из четырёх лампочек, насколько светильник из четырёх лампочек ярче светильника из двух лампочек. То есть количество лампочек должно увеличиваться  каждый раз вдвое, чтобы нам казалось, что прирост яркости постоянен. То есть если добавить к нашим 32 лампочкам на графике еще одну лампочку, то мы даже и не заметим разницы. Для того, чтобы для нашего глаза была заметна разница, мы должны к 32 лампочкам добавить еще 32 лампочки, и т.д. Или иными словами, для того, чтобы нам казалось, что наш светильник плавно набирает яркость, нам надо зажигать вдвое больше лампочек каждый раз, чем было предыдущее значение.

Поэтому децибел действительно удобнее в некоторых случаях, так как сравнивать две величины намного проще в маленьких цифрах, чем в миллионах и миллиардах. А так как электроника – это чисто физическое явление, то и децибелы не обошли ее стороной.

Децибелы и АЧХ усилителя

Как вы помните в  прошлом примере с ОУ, у нас неинвертирующий усилитель усиливал сигнал в 10 раз. Если посмотреть в нашу табличку, то это получается 20 дБ относительно входного сигнала. Ну да, так оно и есть:

Также в дБ на некоторых графиках АЧХ обозначают наклон характеристики АЧХ. Это может выглядеть примерно вот так:

На графике мы видим АЧХ полосового фильтра. Изменение сигнала +20 дБ на декаду (дБ/дек, dB/dec) говорит нам о том, что при каждом увеличении частоты в 10 раз, амплитуда сигнала возрастает на 20 дБ. То же самое можно сказать и про спад сигнала -20 дБ на декаду. При каждом увеличении частоты в 10 раз, у нас амплитуда сигнала будет уменьшаться на -20 дБ. Есть также похожая характеристика дБ на октаву (дБ/окт, dB/oct). Здесь почти все то же самое, только изменение сигнала происходит при каждом увеличении частоты в 2 раза.

Давайте рассмотрим пример. Имеем фильтр высоких частот (ФВЧ) первого порядка, собранного на RC-цепи.

Его АЧХ будет выглядеть следующим образом (кликните для полного открытия)

Нас сейчас интересует  наклонная прямая линия АЧХ. Так как у нее наклон примерно одинаковый до частоты среза  в -3дБ, то можно найти ее крутизну, то есть узнать, во сколько раз увеличивается сигнал при каждом увеличении частоты в 10 раз.

Итак возьмем первую точку на частоте в 10 Герц. На частоте в 10 Герц амплитуда сигнала уменьшилась на 44 дБ, это видно в правом нижнем углу (out:-44)

Умножаем частоту на 10 (декада) и получаем вторую точку в 100 Герц. На частоте в 100 Герц наш сигнал уменьшился приблизительно на 24 дБ

То есть получается за одну декаду у нас сигнал увеличился с -44  до -24 дБ на декаду. То есть наклон характеристики составил +20 дБ/декаду. Если +20 дБ/декаду перевести в дБ на октаву, то получится 6 дБ/октаву.

Достаточно часто, дискретные аттенюаторы (делители) выходного сигнала на измерительных приборах (особенно на генераторах) проградуированы в децибелах:0, -3, -6, -10, -20, -30, -40 дБ. Это позволяет быстро ориентироваться в относительном уровне выходного сигнала.

Онлайн калькулятор перевода децибел в разы, напряжений в мощность.

Децибел. Что за странный пассажир? Ладно бы дебил, или, на худой конец, имбецил, так ведь нет — децибел, мать его. Выпили по децелу, закусили, понимания не прибавило, ещё по сто, уже лучше — начали генерить мыслю. И на кой хрен нам в батарее разводить мудрёные величины, да ещё (не при бабах будет сказано), численно равные десятичному логарифму безразмерного отношения физической величины к одноимённой физической величине, принимаемой за исходную, умноженному на десять? Всё равно — как отмеряли потери сигнала в линиях километрами стандартного кабеля, так и будем отмерять.

Ответ не сложен — для удобства мировосприятия. Природа наша такова, что воздействие на органы чувств многих физических и биологических процессов пропорционально не амплитуде входного воздействия, а логарифму входного воздействия. Поэтому и созерцать отображения больших диапазонов изменяющихся величин удобнее всего в логарифмическом масштабе.

Итак, децибелы — это соотношение двух величин, выраженное в логарифмическом масштабе. При этом отношение токов и напряжений имеет коэффициент 20, а отношение мощностей — коэффициент 10. Для напряжений формула приобретает вид

Пока хватит, нарисуем таблицу.

ТАБЛИЦА ПЕРЕВОДА ОТНОШЕНИЙ ВЕЛИЧИН В ДЕЦИБЕЛЛЫ

Коэффициент передачи, выраженный в децибелах, может иметь знак плюс или минус в зависимости от соотношения величин на выходе и входе (если выходная величина больше входной — плюс, если меньше — минус).

А ТЕПЕРЬ НАОБОРОТ, ДЕЦИБЕЛЛЫ В ОТНОШЕНИЯ

В случае включения по каскадной схеме (последовательно, друг за другом) нескольких устройств — общий коэффициент передачи в децибельном выражении вычисляется простым сложением значений Кпер.(дБ) каждого из устройств.

А теперь переведём логарифмическую меру мощности, измеряемую в дБм (dBm — децибел на милливатт) в мощность устройства, измеряемую в привычных нашему организму ваттах. Формула выглядит так:

ТАБЛИЦА ПЕРЕВОДА ДБМ В ВАТТЫ

Так ведь мало того, что мощность усилителей надумали измерять в дБм, посягнули и на святое — на чувствительность приёмной аппаратуры. Чувствительность стали определять как отношение мощности на входе приёмника к уровню мощности 1 мВт и также выражать в логарифмическом масштабе в дБм. Куда деваться бедному крестьянину? Придётся привести таблицу и для этого бесчинства.

ТАБЛИЦА ПЕРЕВОДА ДБМ В МИКРОВОЛЬТЫ

А ещё, иногда бывает полезно знать, каким должен быть размах выходного напряжения на нагрузке, для получения заданного параметра мощности. Некоторые при расчёте выходной мощности пользуются простой формулой

ЗАВИСИМОСТЬ АМПЛИТУДЫ НАПРЯЖЕНИЯ ОТ МОЩНОСТИ

ЗАВИСИМОСТЬ МОЩНОСТИ ОТ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Перевод дБм в дБ (dBm в dB), взаимозависимость между мощностью и затуханием

Вопрос о переводе дБ в дБм и наоборот часто приходится слышать от клиентов, встречать на специализированных форумах. Однако, как бы не хотелось, нельзя перевести мощность в затухание.

Если мощность оптического сигнала измерена в дБм, то для определения затухания A (дБ) необходимо от мощности сигнала на входе в линию отнять мощность сигнала на выходе из нее. Но обо всем этом по порядку.

Оптическая мощность, или мощность оптического излучения – это основополагающий параметр оптического сигнала. Он может быть выражен в привычных нам единицах измерения – Ватт (Вт), милливатт (мВт), микроватт (мкВт). А также логарифмических единицах – дБм.

Затухание оптического сигнала (А) – величина, которая показывает во сколько раз мощность сигнала на выходе линии связи (P вых) меньше мощности сигнала на входе этой линии (Pвх). Затухание выражается в дБ (дециБелл) и может быть определено по следующей формуле:

Рисунок 1 – формула расчета оптического затухания в случае если оптическая мощность выражена в Вт

Немного непривычно, не так ли? Логарифмические линейки и таблицы – уходят в прошлое, по крайней мере для молодых монтажников их давно уже заменил калькулятор. И даже с учетом использования калькулятора – такая формула не сильно удобна. Поэтому, для упрощения расчетов было принято решение перевести единицы измерения мощности в логарифмический формат и таким образом избавиться от логарифмов в формуле:

Рисунок 2 – пересчет мощности из мВт в дБм

Для перевода дБм в Вт и наоборот можно пользоваться также таблицей:

дБм Милливат
1,0
1 1,3
2 1,6
3 2,0
4 2,5
5 3,2
6 4
7 5
8 6
9 8
10 10
11 13
12 16
13 20
14 25
15 32

В результате пересчета, формула вычисления оптического затухания (рис 1) превращается в:

Рисунок 3 – перевод дБм в дБ (dBm в dB), взаимозависимость между мощностью и затуханием

Учитывая тот факт, что все известные автору измерители оптической мощности в качестве основной единицы измерения используют дБм, то используя формулу на рис 3 инженер может определить уровень затухания даже в уме. Кроме того, многие приборы имеют функцию установки опорного уровня, благодаря чему пользователю выдается значение потерь сразу в Дб.

В этом случае, измерение затухания оптической линии значительно упрощается, что продемонстрировано на следующем видео.

Как считают децибелы

Больше в ходу не Белы, а их десятая часть — децибелы (обозначение dB или дБ). Ведь чаще увеличение не в сотни и тысячи раз, а чуть поскромнее. Так что обычно говорят об увеличении того или иного показания или характеристики на 5 дБ или на 10 дБ.

Пример соответствия децибел и «раз»

Но важно помнить, что описанная выше прямая зависимость характерна только для энергетических величин (это если мощность возросла в 10 раз, то она увеличилась на 10 дБ). Для других зависимость тоже логарифмическая, но вычисляется по другой формуле

И это надо помнить.

Децибелы Соотношение мощностей Соотношение амплитуд
-3 0,5 0,7
-6 0,25 0,5
-10 0,1 0,3
-20 1,01 0,1
-25 0,03 0,05
-40 0,01 0,0001
-60 0,001 0,000001

Возможно, поможет понять что такое децибел следующие сравнение. Представим, что мощность изменяется литрами. Соотношение между 0,5 литра и 1 литром такое же как и между 1 литром и 2 литрами. Это 0,5 и равно оно 6 дБ. Но если сравнивать 0,5 и 0,75 литра, то они относятся как 0,66(6) что в децибелах около 3,6 дБ. Примерно так.

Онлайн калькулятор перевода децибел в разы, напряжений в мощность.

Децибел. Что за странный пассажир? Ладно бы дебил, или, на худой конец, имбецил, так ведь нет — децибел, мать его. Выпили по децелу, закусили, понимания не прибавило, ещё по сто, уже лучше — начали генерить мыслю. И на кой хрен нам в батарее разводить мудрёные величины, да ещё (не при бабах будет сказано), численно равные десятичному логарифму безразмерного отношения физической величины к одноимённой физической величине, принимаемой за исходную, умноженному на десять? Всё равно — как отмеряли потери сигнала в линиях километрами стандартного кабеля, так и будем отмерять.

Ответ не сложен — для удобства мировосприятия. Природа наша такова, что воздействие на органы чувств многих физических и биологических процессов пропорционально не амплитуде входного воздействия, а логарифму входного воздействия. Поэтому и созерцать отображения больших диапазонов изменяющихся величин удобнее всего в логарифмическом масштабе.

Итак, децибелы — это соотношение двух величин, выраженное в логарифмическом масштабе. При этом отношение токов и напряжений имеет коэффициент 20, а отношение мощностей — коэффициент 10. Для напряжений формула приобретает вид

Пока хватит, нарисуем таблицу.

ТАБЛИЦА ПЕРЕВОДА ОТНОШЕНИЙ ВЕЛИЧИН В ДЕЦИБЕЛЛЫ

Коэффициент передачи, выраженный в децибелах, может иметь знак плюс или минус в зависимости от соотношения величин на выходе и входе (если выходная величина больше входной — плюс, если меньше — минус).

А ТЕПЕРЬ НАОБОРОТ, ДЕЦИБЕЛЛЫ В ОТНОШЕНИЯ

В случае включения по каскадной схеме (последовательно, друг за другом) нескольких устройств — общий коэффициент передачи в децибельном выражении вычисляется простым сложением значений Кпер.(дБ) каждого из устройств.

А теперь переведём логарифмическую меру мощности, измеряемую в дБм (dBm — децибел на милливатт) в мощность устройства, измеряемую в привычных нашему организму ваттах. Формула выглядит так:

ТАБЛИЦА ПЕРЕВОДА ДБМ В ВАТТЫ

Так ведь мало того, что мощность усилителей надумали измерять в дБм, посягнули и на святое — на чувствительность приёмной аппаратуры. Чувствительность стали определять как отношение мощности на входе приёмника к уровню мощности 1 мВт и также выражать в логарифмическом масштабе в дБм. Куда деваться бедному крестьянину? Придётся привести таблицу и для этого бесчинства.

ТАБЛИЦА ПЕРЕВОДА ДБМ В МИКРОВОЛЬТЫ

А ещё, иногда бывает полезно знать, каким должен быть размах выходного напряжения на нагрузке, для получения заданного параметра мощности. Некоторые при расчёте выходной мощности пользуются простой формулой

ЗАВИСИМОСТЬ АМПЛИТУДЫ НАПРЯЖЕНИЯ ОТ МОЩНОСТИ

ЗАВИСИМОСТЬ МОЩНОСТИ ОТ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Перевод децибелов в разы

Давайте попробуем сформулировать что такое децибел по-другому. Децибел — это логарифм соотношения двух величин. Эта относительная величина, которая показывает во сколько одно значение больше или меньше другого (базового). «Во сколько раз» это нам понятно. Поэтому часто приходится переводить децибелы в разы и наоборот. Можно, конечно, посчитать, но проще пользоваться таблицей.

дБ Увеличение напряжения (силы тока) в разы Увеличение мощности (энергетической составляющей) в разы дБ Увеличение напряжения (силы тока) в разы Увеличение мощности (энергетической составляющей) в разы
1 1 28 25,12 631
1 1,12 1,26 29 28,17 794
2 1,26 1,59 30 31,64 1000
3 1,41 2 31 35,46 1257
4 1,59 2,51 32 39,84 1587
5 1,78 3,16 33 44,64 1993
6 2 2,98 34 48,08 2312
7 2,24 5,01 35 56,82 3165
8 2,51 6,31 36 63,29 4006
9 2,82 7,94 37 70,92 5030
10 3,16 10 38 79,36 6298
11 3,55 12,59 39 89,29 7973
12 3,98 15,85 40 100 10000
13 4,47 19,96 41 112,23 12596
14 5,01 25,12 42 125,94 15861
15 5,62 31,65 43 141,24 19949
16 6,31 39,84 44 158,48 25116
17 7,08 48,08 45 177,94 31663
18 7,94 63,59 46 199,60 39840
19 8,91 79,36 47 223,71 50046
20 10 100 48 251,26 63132
21 11,22 125,94 49 281,69 79349
22 12,59 158,48 50 316,5 100 000
23 14,12 199,60 60 1 000 1 000 000
24 15,85 251,26 70 3165 10 000 000
25 17,79 316,50 80 10 000 100 000 000
26 19,96 398,4 90 31650 1 000 000 000
27 22,37 500,42 100 100 000 10 000 000 000

Как видите, чтобы напряжение увеличилось в три раза, мощность необходимо поднять в 10 раз. Впечатляющая разница. Эта таблица позволяет точно понять связь между этими величинами.

Но сигналы и величины не только увеличиваются, они могут и снижаться. Следующая таблица дана для падения значений относительно эталона.

дБ Снижение напряжения (силы тока) в разы Снижение мощности (энергетической составляющей) в разы дБ Снижение напряжения (силы тока) в разы Снижение мощности (энергетической составляющей) в разы
1 1 -8,0 0,398 0,159
-0,1 0,989 0,977 -9,0 0,355 0,126
-0,2 0,977 0,955 -10 0,316 0,1
-0,3 0,966 0,933 -11 0,282 0,0794
-0,4 0,955 0,912 -12 0,251 0,0631
-0,5 0,944 0,891 -13 0,224 0,0501
-0,6 0,933 0,871 -14 0,2 0,0398
-0,8 0,912 0,832 -15 0,178 0,0316
-1,0 0,891 0,794 -16 0,159 0,0251
-1,5 0,841 0,708 -18 0,126 0,0159
-2,0 0,794 0,631 -20 0,1 0,01
-2,5 0,750 0,562 -30 0,0316 0,001
-3,0 0,668 0,501 -40 0,01 0,0001
-3,5 0,631 0,447 -50 0,00316 0,00001
-4,0 0,596 0,398 -60 0,001 0,000001
-4,5 0,562 0,355 -70 0,000316 0,0000001
-5,0 0,501 0,316 -80 0,0001 0,00000001
-6,0 0,501 0,251 -90 0,0000316 0,000000001
-7,0 0,447 0,2 -100 0,00001 0,0000000001

Ослабление того или иного сигнала проще описывать в децибелах. Простые цифры легче запоминаются. Но иногда надо знать и реальный уровень мощности. Для этого используют таблицы (перевод дБ в мкВ)

Перевод ослабления сигнала в дБ в микровольты мкВ

Правила действий с размерными величинами

Следующие правила являются следствием правил действий с размерными величинами:

  • перемножать или делить «децибельные» значения нельзя (это бессмысленно);
  • суммирование «децибельных» значений соответствует умножению абсолютных значений, вычитание «децибельных» значений — делению абсолютных значений;
  • суммирование или вычитание «децибельных» значений может выполняться независимо от их «исходной» размерности. Например, равенство 10 дБм + 13 дБ = 23 дБм является корректным, полностью эквивалентно равенству 10 мВт · 20 = 200 мВт и может трактоваться как «усилитель с коэффициентом усиления 13 дБ увеличивает мощность сигнала с 10 дБм до 23 дБм». Но в то же время 10 дБм — 7 дБм = 3 дБ, поскольку это эквивалентно 10 мВт / 5 мВт = 2 (раза).

Примеры операций, их результат и значение:

Операнды Результат Значение операции
дБ + дБ дБ Произведение двух чисел
дБ − дБ дБ Отношение двух чисел
дБм + дБм нет Произведение мощностей (бессмысленно)
дБм − дБм дБ Отношение мощностей
дБм + дБ дБм Увеличение мощности
дБм − дБ дБм Ослабление мощности

Вычисления в уме

Операции с децибелами можно выполнять в уме:

  • вместо умножения выполнять сложение
  • вместо деления выполнять вычитание
  • вместо возведения в степень выполнять умножение
  • вместо извлечения корня выполняется деление

Для этого полезно запомнить соответствия:

  • 1 дБ → в ≈1,26 раза
  • 3 дБ → в ≈2 раза
  • 10 дБ → в 10 раз
  • 20 дБ → в 100 раз

Далее, раскладывая «более сложные значения» на «составные», получаем:

6 дБ = 3 дБ + 3 дБ → в ≈2·2 = в 4 раза,
9 дБ = 3 дБ + 3 дБ + 3 дБ → в ≈2·2·2 = в 8 раз,
12 дБ = 4 · (3 дБ) → в ≈24 = в 16 раз
13 дБ = 10 дБ + 3 дБ → в ≈10·2 = в 20 раз,
20 дБ = 10 дБ + 10 дБ → в 10·10 = в 100 раз,
30 дБ = 3 · (10 дБ) → в 10³ = в 1000 раз

и т. п.

Более сложные примеры:

уменьшение мощности в 40 раз это в 2*2*10 раз или на −(3 дБ + 3 дБ + 10 дБ) = −16 дБ;
увеличение мощности в 128 раз это 27 или на 7·(≈3 дБ) = 21 дБ;

Еще примеры:
Передатчик T1 = 4мВт
Передатчик T2 = 8мВт
Передатчик T3 = 16мВт
Передатчик T4 = 5мВт
Передатчик T5 = 200мВт

В мВт: передатчик T2 = T1*2, а в дБ T2 = T1 + 3 дБ
В мВт: передатчик T3 = T2*2, а в дБ T3 = T2 + 3 дБ
В мВт: передатчик T5 = T4*2*2*10, а в дБ T5 = T4 + 3 + 3 + 10 дБ, т. е. T5 = T4 + 16 дБ

Пример расчета

Итоговую мощность сигнала, которую получит приемник можно рассчитать по формуле:

Сигнал Rx = Мощность передатчика Tx - Потери в кабеле Tx + Усиление антенны Tx - Потери во время передачи по воздуху + Усиление антенны Rx - Потери в кабеле Rx

Для приведенного выше примера:

Сигнал Rx = 20 dBm — 2dB + 4 dBi — 69 dB + 4 dBi — 2dB = -45 dBm

Познавательные факты

Довольно часто, наравне с децибелами применяются неперы. Непер – логарифмическая величина (натуральный логарифм безразмерного отношения физической величины к одноимённой физической величине, принимаемой за исходную). Своё название данная единица получила в честь математика, «изобретателя логарифмов» Джона Непера.

Децибел не является официальной единицей в системе единиц СИ, хотя по решению Генеральной конференции по мерам и весам допускается его применение без ограничений совместно с СИ, а Международная палата мер и весов рекомендовала включить его в эту систему.

При некотором навыке операции с децибелами вполне реально выполнять в уме. Для этого полезно помнить следующие взаимосвязи:

1 дБ – в 1.25 раза, 3 дБ – в 2 раза, 10 дБ – в 10 раз.

Отсюда, раскладывая «более сложные значения» на «составные», получаем:

6 дБ = 3 дБ + 3 дБ – в 2·2 = в 4 раза, 12 дБ = 4 · (3 дБ) – в 24 = в 16 раз

13 дБ = 10 дБ + 3 дБ – в 10·2 = в 20 раз, 20 дБ = 10 дБ + 10 дБ – в 10·10 = в 100 раз,

Не устанавливается драйвер

С этой неполадкой сталкиваются только что подключившиеся абоненты. Если драйвер установить не получается необходимо изменить настройки безопасности, отвечающие за их установку после чего обязательно перезагрузить компьютер.

Конечно же, если пользоваться интернетом в телефоне, то неприятностей связанных с использованием приборов WI-FI можно избежать. Но не всегда можно выполнить работу через мобильное устройство. А какому варианту для выхода в интернет отдать предпочтение каждый определяется сам.

Основное назначение 3G/ 4G антенны — увеличить уровень сигнала, уменьшить помехи, в том числе от вышек других операторов, что в свою очередь приводит к увеличению скорости беспроводного Интернета. Исходя из того на сколько нужно увеличить уровень сигнала покупается та или иная антенна. В этой статье я хотел бы более детально остановиться на том Как узнать/ измерить уровень сигнала 3G или 4G
. Существует несколько способов это сделать:

Узнать уровень сигнала 3G/ 4G на модеме.

Информацию о уровне сигнала можно получить практически на любом 3G/ 4G модеме. Для этого достаточно покопаться в его настройках и найти пункт «Уровень сигнала» или «RSSI». Ниже пример где можно узнать уровень сигнала в 3G модеме Билайн. Подключите 3G/ 4G модем к компьютеру/ ноутбуку, запустите программу для работы модема, зайдите в меню «Настройки» выберите пункт «Информация о модеме», в нем вы увидите строку «Уровень сигнала».

В модемах Мегафона, запустите программу «Мегафон | модем» нажмите кнопку «Справка» — «Диагностика».

Откройте меню «Состояние сети». В ней вы увидите уровень сигнала модема (RSSI).

Измерить уровень сигнала 3G/ 4G модема с помощью сторонних программ.

Измерить уровень сигнала 3G/ 4G модема можно так же сторонними программами, например Mobile Data Monitoring Aplication (MDMA).

Внимание!!!
для работы программы Mobile Data Monitoring Aplication (MDMA) нужно закрыть родную программу 3G/ 4G модема. Вы должны увидеть такую картину, где в сроке RSSI будет указан уровень сигнала

Вы должны увидеть такую картину, где в сроке RSSI будет указан уровень сигнала.

Если программа отработала не корректно, посмотрите в диспетчере задач
, какой порт использует ваш 3G/ 4G модем.

Затем создайте ярлык программы.

В свойствах ярлыка укажите COM порт который использует модем.

Теперь можете запускать ярлык программы.

Минус этой программы в том, что она подходит для большинства 3G модемов, но не 4G.

Узнать уровень сигнала 3G/ 4G с помощью планшета/ смартфона.

Измерить уровень сигнала можно и на смартфоне/ планшете, вот как это сделать на гаджетах с операционной системой Андроид.

Зайдите в Play Market.

С помощью поиска найдите программу «Network signal Info» и установите ее.

Откройте ее после установки, выберите меню «Мобильный» и на графике или в строке «Уровень сигнала» вы можете увидеть значения уровня сигнала.

Таким образом можно без труда узнать качество сигнала 3G/ 4G (LTE).

Вывод.

Все ниже описанное не только теория, но и подкреплено на практике, установкой 3G/ 4G антенн, а так же основано на отзывах покупателей.

После того как вы определили уровень сигнала 3G/ 4G предлагаю отнести его в соответствующую группу:

1 группа, от -50 dBm до -60 dBm — отличный уровень сигнала;

2 группа, от -60 dBm до -70 dBm — хороший уровень сигнала;

3 группа, от -70 dBm до -80 dBm — средний уровень сигнала;

4 группа, от -80 dBm до — 90 dBm — плохой уровень сигнала;

5 группа, от -90 dBm до — 100 dBm и меньше — отвратительный уровень сигнала.

Если ваш результат попал в первую группу, то 3G/ 4G антенна вам не нужна, поскольку существенного увеличения скорости Интернета не произойдет. Если ваш уровень сигнала во второй или третьей группе вам достаточно приобрести самую простую «слабую» антенну, для 3G это — . Если результат измерений попадает в предпоследнюю или последнюю группу, вам необходимо приобрести антенну с высоким коэффициентом усиления для 3G это будет — , для 4G — .

Если у вас вообще не ловит сигнал 3G, но вы знаете, что вышка оператора находится до 30 км. от вас, вам поможет , с его помощью вы сможете «поймать» сигнал 3G и у вас появится возможность пользоваться высокоскоростным Интернетом.

Если вы не можете «поймать» 4G сигнал, но знаете, что вышка оператора находится на расстоянии до 5 км. (возможно и больше, не приходилось сталкиваться) от вас, вы можете приобрести , который позволит усилить сигнал, подключиться к долгожданному 4G (LTE) и наслаждаться Интернетом.

Децибелы в акустике

Вы, возможно, удивитесь, но для акустики децибелы подходят просто идеально. Собственно, Александр Белл ввел понятие Бел при исследовании порога слышимости. Он определил, что «громкость» мы воспринимаем  не по реальной мощности сигнала, а по десятичному логарифму от этой мощности. Как так? Давайте рассмотрим пример.

Имеется усилитель, который выдает сигнал мощностью 1 Вт. Чтобы увеличить его в 1,1 раза, добавить надо только 0,1 Вт. А если на выходе у нас 100 Вт, то чтобы увеличить мощность в 1,1 раза надо поднять мощность на 10 Вт. Увеличение громкости в обоих случаях будет «для уха» одинаковым, а увеличение мощности имеет явно нелинейный характер.

Мы воспринимаем не реальный уровень сигнала, а логарифмическую зависимость

На основании вот этого явления Белл и вывел то самое логарифмическое отношение. В его честь и названа эта относительная единица измерений. Что еще это нам дает? А вот такие факты:

  • 1 дБ — это минимальный уровень слышимости сигнала. Звуки с более низкой мощностью (о дБ и ниже) большинство людей не замечают и определяют как «абсолютную тишину».
  • Если говорят о том, что мощность сигнала/звука возросла на 3 дБ, то значит она возросла в два раза. Не путайте с громкостью.
  • При увеличении мощности звука на 10 дБ, громкость увеличивается в 2 раза.
  • Увеличение напряжения в два раза — это 6 дБ.

Принять децибелы не так легко. Но наверное, вы уже поняли, что в децибелах громкость звука/шума не измеряется. Эта цифра показывает насколько изменился сигнал относительно «нулевой» точки восприятия. Примерно так можно это сформулировать.

Таблица уровней шумов

Ну, а чтобы было понятнее, приведем таблицу сравнений привычных, знакомых звуков и их среднего уровня.

дБ С чем можно сравнить дБ С чем можно сравнить
0 дБ Полная тишина 90 дБ Звук работающего фена, мотоцикла, поезда
1 дБ Самый нижний порог слышимости 100-105 дБ Ремонт и рок-концерт
10-24 дБ Шелест листвы 110 дБ Музыка в ночном клубе
20 дБ Шепот 120 дБ Автомобильный гудок
40 дБ Так звучит дождь 130-135 дБ Звук работающей дрели
45 дБ Тихий разговор 140 дБ Шум турбин самолета
60 дБ Громкий разговор 160 дБ Звук выстрела возле уха
80-90 дБ Шоссе с интенсивным движением 200 дБ Смертельный уровень шума

Каждый шум или звук имеет определенный уровень мощности, но проще его описывать в децибелах

Факты, которые позволят оценить важность акустики и децибелов:

  • Комфортным уровнем шума считается 50-55 дБ. Как видите, эту величину можно сравнить с разговором обычной «громкости». Именно этот уровень по СНиПу определен как  приемлемый для дневного времени.
  • Уровень 70-90 дБ относится к «терпимым», но длительное воздействие может привести к заболеваниям нервной системы.
  • Длительное воздействие шума в 100 дБ приводит к снижению слуха и глухоте.
  • Звуки мощностью 130 дБ вызывают болевые ощущения.
  • Мощность звука в 200 дБ может быть смертельной.

Вообще, постоянное нахождение в шумном помещении сильно снижает способность воспринимать звуки. Мало того, оно приводит к расстройствам психики, сна, что негативно сказывается и на общем самочувствии. Поэтому шумные производства — зона риска. Чтобы хорошо себя чувствовать, просто необходимо время от времени находится если не при полной тишине, то при низком уровне шума.

Онлайн калькулятор перевода децибел в разы, напряжений в мощность.

Децибел. Что за странный пассажир? Ладно бы дебил, или, на худой конец, имбецил, так ведь нет — децибел, мать его. Выпили по децелу, закусили, понимания не прибавило, ещё по сто, уже лучше — начали генерить мыслю. И на кой хрен нам в батарее разводить мудрёные величины, да ещё (не при бабах будет сказано), численно равные десятичному логарифму безразмерного отношения физической величины к одноимённой физической величине, принимаемой за исходную, умноженному на десять? Всё равно — как отмеряли потери сигнала в линиях километрами стандартного кабеля, так и будем отмерять.

Ответ не сложен — для удобства мировосприятия. Природа наша такова, что воздействие на органы чувств многих физических и биологических процессов пропорционально не амплитуде входного воздействия, а логарифму входного воздействия. Поэтому и созерцать отображения больших диапазонов изменяющихся величин удобнее всего в логарифмическом масштабе.

Итак, децибелы — это соотношение двух величин, выраженное в логарифмическом масштабе. При этом отношение токов и напряжений имеет коэффициент 20, а отношение мощностей — коэффициент 10. Для напряжений формула приобретает вид

Пока хватит, нарисуем таблицу.

ТАБЛИЦА ПЕРЕВОДА ОТНОШЕНИЙ ВЕЛИЧИН В ДЕЦИБЕЛЛЫ

Коэффициент передачи, выраженный в децибелах, может иметь знак плюс или минус в зависимости от соотношения величин на выходе и входе (если выходная величина больше входной — плюс, если меньше — минус).

А ТЕПЕРЬ НАОБОРОТ, ДЕЦИБЕЛЛЫ В ОТНОШЕНИЯ

В случае включения по каскадной схеме (последовательно, друг за другом) нескольких устройств — общий коэффициент передачи в децибельном выражении вычисляется простым сложением значений Кпер.(дБ) каждого из устройств.

А теперь переведём логарифмическую меру мощности, измеряемую в дБм (dBm — децибел на милливатт) в мощность устройства, измеряемую в привычных нашему организму ваттах. Формула выглядит так:

ТАБЛИЦА ПЕРЕВОДА ДБМ В ВАТТЫ

Так ведь мало того, что мощность усилителей надумали измерять в дБм, посягнули и на святое — на чувствительность приёмной аппаратуры. Чувствительность стали определять как отношение мощности на входе приёмника к уровню мощности 1 мВт и также выражать в логарифмическом масштабе в дБм. Куда деваться бедному крестьянину? Придётся привести таблицу и для этого бесчинства.

ТАБЛИЦА ПЕРЕВОДА ДБМ В МИКРОВОЛЬТЫ

А ещё, иногда бывает полезно знать, каким должен быть размах выходного напряжения на нагрузке, для получения заданного параметра мощности. Некоторые при расчёте выходной мощности пользуются простой формулой

ЗАВИСИМОСТЬ АМПЛИТУДЫ НАПРЯЖЕНИЯ ОТ МОЩНОСТИ

ЗАВИСИМОСТЬ МОЩНОСТИ ОТ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Как считают децибелы

Больше в ходу не Белы, а их десятая часть — децибелы (обозначение dB или дБ). Ведь чаще увеличение не в сотни и тысячи раз, а чуть поскромнее. Так что обычно говорят об увеличении того или иного показания или характеристики на 5 дБ или на 10 дБ.

Пример соответствия децибел и «раз»

Но важно помнить, что описанная выше прямая зависимость характерна только для энергетических величин (это если мощность возросла в 10 раз, то она увеличилась на 10 дБ).  Для других зависимость тоже логарифмическая, но вычисляется по другой формуле. И это надо помнить

Децибелы Соотношение мощностей Соотношение амплитуд
-3 0,5 0,7
-6 0,25 0,5
-10 0,1 0,3
-20 1,01 0,1
-25 0,03 0,05
-40 0,01 0,0001
-60 0,001 0,000001

Возможно, поможет понять что такое децибел следующие сравнение. Представим, что мощность изменяется литрами. Соотношение между 0,5 литра и 1 литром такое же как и между 1 литром и 2 литрами. Это 0,5 и равно оно 6 дБ. Но если сравнивать 0,5 и 0,75 литра, то они относятся как 0,66(6) что в децибелах около 3,6 дБ. Примерно так.

Децибелы (дБ, dB)

Децибелы — это логарифмическая единица уровней, затуханий и усилений. Величина, выраженная в децибелах, численно равна десятичному логарифму безразмерного отношения физической величины к одноимённой физической величине, принимаемой за исходную, умноженному на десять.

dB = 10 * log10(P2/P1)

Простым языком: в разрезе Wi-Fi в Децибелах измеряют то насколько беспроводной сигнал стал сильнее или слабее.

Сила радиочастотного (РЧ) сигнала обычно измеряется ее мощностью в Ваттах (Вт) (англ. W — Watt). Например типичная AM-радиостанция вещает с мощностью 50.000 Ватт; FM-радиостанция может вещать с мощностью 16.000 Ватт. Обычный Wi-Fi передатчик обычно имеет мощность до 0,1 Ватт (100 мВатт).

Когда мощность измеряется в Ваттах или милиВаттах, то это считается абсолютным измерением. Иногда надо сравнить мощность двух разных передатчиков. Например 1-ый передатчик (T1) вещает с мощностью 1 мВт, 2-ой передатчик (T2) вещает с мощностью 10 мВт, а 3-ий передатчик (T3) вещает с мощностью 100 мВт.

Итого: T2 больше чем T1 на 9 мВт и в то же время в 10 раз мощнее, T3 больше чем T2 на 90 мВт и в то же время в 10 раз мощнее.

Более интересная картина получится, если мы попытаемся сравнить 4-ый передатчик (T4), который вещает с мощностью 0,00001 мВт и 5-ый передатчик (T5), который вещает с мощностью 10 мВт.

Итого: T5 больше чем T1 на 9,99999 мВт и в то же время в 1.000.000 раз мощнее.

Так какой же способ использовать? Сравнение абсолютных значений в мВт или сравнение относительных значений в «разах»?

По этой причине начали использовать логарифмическую функцию. Используется десятичный логарифм, который обозначает, в какую степень должно быть возведено число 10, что бы получить нужное число. Например:

  • log10(10)=1 потому, что 10 в степени 1 равно 10
  • log10(100)=2 потому, что 10 в степени 2 равно 100
  • log10(1000)=3 потому, что 10 в степени 3 равно 1000
  • и т. д.

Децибелы (дБ) — это функция, которая использует логарифмы для сравнения двух абсолютных значений друг с другом. После того, как каждое значение мощностью конвертировано в логарифмическую шкалу два значения могут использоваться для вычисления разницы. Следующая формула используется для вычисления мощности в дБ, где P1 и P2 — это абсолютные значения мощности двух передатчиков:

dB = 10(log10P2 - log10P1)

P2 — это интересующий нас передатчик, а P1 обычно называется относительной мощностью или источником сравнения.

Приведенная выше формула может быть переписана в виде:

dB = 10 * log10(P2/P1)

В таком представлении вначале вычисляется абсолютное отношение мощностью двух передатчиков и затем результат конвертируется в логарифмическую шкалу.

Онлайн калькулятор перевода децибел в разы, напряжений в мощность.

Децибел. Что за странный пассажир? Ладно бы дебил, или, на худой конец, имбецил, так ведь нет — децибел, мать его. Выпили по децелу, закусили, понимания не прибавило, ещё по сто, уже лучше — начали генерить мыслю. И на кой хрен нам в батарее разводить мудрёные величины, да ещё (не при бабах будет сказано), численно равные десятичному логарифму безразмерного отношения физической величины к одноимённой физической величине, принимаемой за исходную, умноженному на десять? Всё равно — как отмеряли потери сигнала в линиях километрами стандартного кабеля, так и будем отмерять.

Ответ не сложен — для удобства мировосприятия. Природа наша такова, что воздействие на органы чувств многих физических и биологических процессов пропорционально не амплитуде входного воздействия, а логарифму входного воздействия. Поэтому и созерцать отображения больших диапазонов изменяющихся величин удобнее всего в логарифмическом масштабе.

Итак, децибелы — это соотношение двух величин, выраженное в логарифмическом масштабе. При этом отношение токов и напряжений имеет коэффициент 20, а отношение мощностей — коэффициент 10. Для напряжений формула приобретает вид

Пока хватит, нарисуем таблицу.

ТАБЛИЦА ПЕРЕВОДА ОТНОШЕНИЙ ВЕЛИЧИН В ДЕЦИБЕЛЛЫ

Коэффициент передачи, выраженный в децибелах, может иметь знак плюс или минус в зависимости от соотношения величин на выходе и входе (если выходная величина больше входной — плюс, если меньше — минус).

А ТЕПЕРЬ НАОБОРОТ, ДЕЦИБЕЛЛЫ В ОТНОШЕНИЯ

В случае включения по каскадной схеме (последовательно, друг за другом) нескольких устройств — общий коэффициент передачи в децибельном выражении вычисляется простым сложением значений Кпер.(дБ) каждого из устройств.

А теперь переведём логарифмическую меру мощности, измеряемую в дБм (dBm — децибел на милливатт) в мощность устройства, измеряемую в привычных нашему организму ваттах. Формула выглядит так:

ТАБЛИЦА ПЕРЕВОДА ДБМ В ВАТТЫ

Так ведь мало того, что мощность усилителей надумали измерять в дБм, посягнули и на святое — на чувствительность приёмной аппаратуры. Чувствительность стали определять как отношение мощности на входе приёмника к уровню мощности 1 мВт и также выражать в логарифмическом масштабе в дБм. Куда деваться бедному крестьянину? Придётся привести таблицу и для этого бесчинства.

ТАБЛИЦА ПЕРЕВОДА ДБМ В МИКРОВОЛЬТЫ

А ещё, иногда бывает полезно знать, каким должен быть размах выходного напряжения на нагрузке, для получения заданного параметра мощности. Некоторые при расчёте выходной мощности пользуются простой формулой

ЗАВИСИМОСТЬ АМПЛИТУДЫ НАПРЯЖЕНИЯ ОТ МОЩНОСТИ

ЗАВИСИМОСТЬ МОЩНОСТИ ОТ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий