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。9 e, Y% }" [/ N4 ]9 R
二者之间相互换算算法有2种：
  Q' h& b( A& }: D. g9 D算法一：0dBm=+113dBuv或0dBuv=-113dBm，简称113算法。
2 q5 y' S# v1 y1 c算法二：0dBm=+107dBuv或0dBuv=-107dBm，简称107算法。( b8 ?! Y5 M* V4 ~, \
# f# |/ U* W: t) u) `
问题：工程实际应用时，如何正确选用哪一种算法呢？8 Q5 g+ u) E3 N% {# r9 ?, W
, [, R) q8 b1 S5 h; A9 Z
        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。6 `; F5 W+ J& q6 e0 y. v4 T

0 z* q) K: K& M' w       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 z1 ~0 X) `9 _( a$ \) z: [
U（dBuv）= 20 lg1V / 1uv =120 ( dBuv )
2 g& {# _3 {" O; f) t6 s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：
9 o% B8 V/ d% G. |' Q; ~U（dBuv）=20lgU(v) +120(dBuv) ………………………………………（1）
: h$ ?6 b& Y+ h( Y' d
& }, m+ o0 l$ F8 g. V0 L      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$ L! T4 Y- N, `3 T$ T6 g2 o
P（dBm）=10 lg( 1w / 1mw) =30 ( dBm ) ! X+ H4 o$ H3 z' W6 A: \$ S
一般情况下，P以W（瓦）为单位转换以dBm为单位表达式为：8 a3 Z' Q1 t1 v* ]! s0 o2 }: }
P（dBm）=10 lg P（W）+30 ( dBm ) …………………………………（2）
6 H' e. V9 u2 F: M$ p$ |7 g, h$ A& y) l
       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。( ]6 |4 C! W. \. C% L( A0 l

% [1 b, ^/ K* z) ^        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。7 K5 P2 N  f) t3 a: a2 @' S$ B) ]

( q" n  p- y& m3 c6 t        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。6 t3 q& z, E3 B. V" p

% [- q8 m! A1 l0 @2 R/ v! C        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。; A2 S/ B2 ^; l9 i2 s$ u; Q  n; r
3 {$ F2 N1 Q4 t: F+ X! I& s8 h* A' H* j
一、 113算法3 U% Z8 i; e; e1 D
       以PHS接收机等效电路分析113算法，  图1中：   
' `1 j( t% A, B/ K  M) F; d      VL：接收机输入电压；   3 B! G, }9 F7 V' ~  V
      ZL：接收机输入阻抗   
% ?8 b% T1 W9 y1 P& `# j0 p      Vi ：接收机天线感应的电磁波电动势；   
9 g: t6 D& A" `( H; E, q      Zi ：接收机天线阻抗
$ X7 J! \. u7 D
+ S% Z- w% l8 G4 E2 {3 f' pfile:///C:/Users/CVTE_L~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif9 ?& `: M7 ?4 m/ M, ~% R( V0 O
/ _+ C2 F9 t% E& o- U: H
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     
8 x7 w5 c4 [3 B: h; r6 v                                           $ T# R# U% j; p, }" v6 u! L
当射频阻抗匹配，即ZL= Zi = 50Ω时，ZL收到功率PL最大。8 x6 F3 G  x" t

: \  y+ D' c; H/ I) K4 e- [' |设Vi = 0 dBuv （即1uv）， ZL= Zi = 50Ω时,接收机输入阻抗ZL上接收功率：
8 n5 f' O6 x$ j3 `  f7 F2 ~: Q% J; [PL= 10 lg [(Vi2 ZL ) / (Zi + ZL ) 2]=10 lg ( Vi2 / 4 ZL)  & a& V6 M; z4 y' Q
5 G' }5 K0 |' y  n: G
以mw为单位代入上式，则PL= 10 lg (5×10－15w)=10 lg (5×10－12mw) = -113 dBm6 O5 M6 |1 ~6 s, E1 i  }( L$ F

# r& X! S& I5 q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。, j6 p  i) B6 R3 Q
3 W# V$ @" J3 ^& i9 G* [: v
一般情况下（Vi = x dBuv），ZL接收功率以dBm为单位表达式：7 p1 |' E4 u% s. f5 X
P（dBm）= -113 dBm + Vi（dBuv）……………………………………………（3）