dBm和dBuv的换算

提要：在通信工程应用中，dBm和dBuv都可作为信号强度单位。
! K2 X1 a9 k- w9 A+ @二者之间相互换算算法有2种：
  t+ n3 \) L) z$ P算法一：0dBm=+113dBuv或0dBuv=-113dBm，简称113算法。6 m4 N" {) T* M  t" ]: J3 R
算法二：0dBm=+107dBuv或0dBuv=-107dBm，简称107算法。
' o+ _8 c( T  L. C; b2 n# q6 ~; O- I8 A+ {& N$ m$ @$ d& J
问题：工程实际应用时，如何正确选用哪一种算法呢？
# a9 P! C6 ?1 M. m
. W: m2 Q, W: I5 U. l) C2 {5 W3 j3 F        移动通信工程中，信号电压、功率均可表示信号强度，工程上为方便计算，信号电压、功率通常以特定的分贝为单位表示。
: ^& r& W7 s7 k( M% i( ], i
2 l; @; Q% S. h7 M! E3 {, F       例1、电压常用dBuv为单位，0dBuv=1uv,若以V（伏）为电压U的单位。当U=1V转换dBuv为单位，则0 h6 I3 X( m$ U3 L0 f
U（dBuv）= 20 lg1V / 1uv =120 ( dBuv )
) l8 ?: J7 x$ u3 y一般情况下，电压U以V（伏）为单位转换以dBuv为单位表达式为：* E* A; f% n, K) P5 A# |& w
U（dBuv）=20lgU(v) +120(dBuv) ………………………………………（1）, O3 e1 _6 f$ `0 I
- _: P- f1 u9 _; l: N
      例2、功率常用dBm为单位，0 dBm=1mw,若以W（瓦）为功率P的单位，当P=1W转换dBm为单位，则
$ H2 ^2 G. }' w8 f" }% E) PP（dBm）=10 lg( 1w / 1mw) =30 ( dBm ) ) w9 s, u( u$ R' Y
一般情况下，P以W（瓦）为单位转换以dBm为单位表达式为：& W0 [4 P# k1 r: r$ E
P（dBm）=10 lg P（W）+30 ( dBm ) …………………………………（2）
8 U+ h) x' c  n6 x, `6 F. T: V9 c  F  _
       综上所述，dBuv为电压特定的分贝单位，dBm为功率特定的分贝单位。* \* w3 w; W8 Z- J7 l8 B. i. I

: c4 N  j4 Z+ B) A) q0 t        在PHS网优工程中，信号覆盖区域信号接收强度常用dBuv表示，而在信号链路预算时上、下行链路功率常用dBm表示。
# f# h" u. P! H: H) @0 Y( V
# J7 g# D: h( p        下面分行介绍dBm与dBuv相互转换的2种算法的来由和相应的使用条件。
1 W' w$ B  i6 j# c. _# ~/ y" E9 h& M! f, c0 H9 I
        我们借助PHS接收、发射等效电路分析二者之间的2种转换换算关系。
7 r1 r6 M' B- O; r9 z& w2 C9 r+ Z/ K0 L  g# \( g/ {; o- ^! W
一、 113算法9 G1 j! r; x1 D
       以PHS接收机等效电路分析113算法，  图1中：   
+ r! i, \( s& N) u% s4 m7 u) E      VL：接收机输入电压；   
$ f2 ~& M, w6 L* L) L      ZL：接收机输入阻抗   9 J+ ~- }- E& j8 j, a
      Vi ：接收机天线感应的电磁波电动势；    ( A8 |/ _9 ?! f
      Zi ：接收机天线阻抗
8 D$ e& x( y+ A& f) x
4 ^. P6 \6 `1 E, Zfile:///C:/Users/CVTE_L~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif3 n4 D' c+ f# K8 z
4 U( y7 Z$ g- e& L. X. {$ L% o1 p
从PHS接收机等效电路中可知输入阻抗ZL上收到的功率（dBm）： PL= VL2 / ZL = Vi2 ZL / (Zi + ZL ) 2       ~( x, d% o+ K+ ~" {8 i
                                           ( s& a# {/ p# O$ r5 v
当射频阻抗匹配，即ZL= Zi = 50Ω时，ZL收到功率PL最大。* _: p* a1 p8 I, F* C, G6 P4 J

' R) @% j2 k; ?/ n9 Q, ?设Vi = 0 dBuv （即1uv）， ZL= Zi = 50Ω时,接收机输入阻抗ZL上接收功率：: a0 _! z. R8 a  [) e
PL= 10 lg [(Vi2 ZL ) / (Zi + ZL ) 2]=10 lg ( Vi2 / 4 ZL)  
5 x4 f8 W0 i+ t9 ]4 y/ t; C8 p0 b3 I5 k8 C* O
以mw为单位代入上式，则PL= 10 lg (5×10－15w)=10 lg (5×10－12mw) = -113 dBm5 ^' `" T+ D$ T, [- H4 O0 m

: z/ a( I$ y+ [注意：PL= -113 dBm推导是在Vi = 0 dBuv即Vi=1uv条件下，ZL接收功率的dBm值。
4 c3 M+ {+ [  _- j+ D
& r; y0 q. [: S4 I: h# z. v一般情况下（Vi = x dBuv），ZL接收功率以dBm为单位表达式：) D; p" S# F! g0 f& l" B! {
P（dBm）= -113 dBm + Vi（dBuv）……………………………………………（3）