发射功率和增益详解
发射功率与增益详解
2011-09-28 15:31:48|分类：TEC-Hardware|举报|字号订阅
本文转载自jason《发射功率与增益详解》
无线电发射机输出的射频信号，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接收下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。因此在无线网络的工程中，计算发射装置的发射功率与天线的辐射能力非常重要。
Tx是发射（Transmits）的简称。无线电波的发射功率是指在给定频段范围内的能量，通常有两种衡量或测量标准：
功率（W）－相对1瓦（Watts）的线性水准。
增益（dBm）－相对1毫瓦（Milliwatt）的比例水准。
两种表达方式可以互相转换：
dBm = 10 x log[ 功率mW]
mW = 10 [ 增益dBm / 10 dBm]
在无线系统中，天线被用来把电流波转换成电磁波，在转换过程中还可以对发射和接收的信号进行“放大”，这种能量放大的度量成为“增益（Gain）”。天线增
益的度量单位为“dBi”。
由于无线系统中的电磁波能量是由发射设备的发射能量和天线的放大叠加作用产生，因此度量发射能量最好同一度量－增益（dB），例如，发射设备的功率为100mW ，或20dBm；天线的增益为10dBi，则：
发射总能量＝发射功率（dBm）＋天线增益（dBi）
＝20dBm ＋10dBi
＝30dBm
或者：＝1000mW
＝1W
在“小功率”系统中每个dB都非常重要，特别要记住“3dB法则”。
每增加或降低3dB，意味着增加一倍或降低一半的功率：
-3 dB = 1/2 功率
-6 dB = 1/4 功率
+3 dB = 2x 功率
+6 dB = 4x 功率
例如，100mW的无线发射功率为20dBm，而50mW的无线发射功率为17dBm，而200mW的发射功率为23dBm。
0dbm=0.001w 左边加10=右边乘10
所以0+10DBM=0.001*10W 即10DBM=0.01W
故得20DBM=0.1W 30DBM=1W 40DBM=10W
还有左边加3=右边乘2，如40+3DBM=10*2W，即43DBM=20W
例如机器20W 在400MHZ频率上使用30米50-7（物理发泡低损耗电缆）到天线上还剩下多少增益
20W=43DB
30米50-7损耗一米小于0.09 按照最大值0.09*30=2.7DB
43DB-2.7DB=40.3DB
天线增益16DBi+40.3DB=56.3DB
就上面的例子我们可以看出增益和功率并非线性变化，所以不能光从功率上来看
发射状态。
当你的机器20W的时候增益43DB，40W的时候46DB 60W的时候49DB
反过来说当功率损失一半的时候也刚刚损失了3个DB，对信号传播影响不是特别大。但是光看功率的话已经少了一半会认为传播能力也小了一半，所以在这里看功率是相当错误的。馈线损耗的3DB到了天线部分又得到了提升，当你的天线是16DBi的时候，小功率电台的传播能力远远超出了使用大功率电台小天线，这也是很多朋友使用手台加馈线棒杆天线效果也不错的现象。
如果真的那么在意功率不如做个试验，发射机输出端不接同轴电缆，而是接380V 动力用电缆，同样的米数，动力电缆的损耗一定很小，因为功率=电流*电压，动力电缆内阻小在电缆上分担的电压就小功率损耗就小，但是高频信号是肌肤效应传播，动力电缆根本无法传到高频信号损失将是相当大的，可以说有点常识的朋友都知道动力电缆无法做馈线，从这一点也证明了单单看功率是完全错误的。
在此八哥只是与大家探讨一下相关数据和分析的方向，有不对的地方还请大家指出日后修改。
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下面是一些网络搜索的资料关于DB DBm DBi 一般的朋友看到这里就可以了
看下面会越看越乱我看了两天可能是学识补足，实在头痛，建议由偏头痛的朋友也不用研究下面深奥的资料。
DB与dBm
dB，dBm 意义其实再简单不过了，就是把一个很大（后面跟一长串0的）或者很小（前面有一长串0的）的数比较简短地表示出来。它们都是功率增益的单位，不同之处如下：
1. dB
dB是一个表征相对值的值，纯粹的比值，只表示两个量的相对大小关系，没有单位，当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时，按下面的计算公式：10log（甲功率/乙功率），如果采用两者的电压比计算，要用20log（甲电压/乙
电压）。
[例] 甲功率比乙功率大一倍，那么10lg（甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。也就是说，甲的功率比乙的功率大3 dB。反之，如果甲的功率是乙的功率的一半，则甲的功率比乙的功率小3 dB。
2. dBm
dBm是一个表示功率绝对值的值（也可以认为是以1mW功率为基准的一个比值），计算公式为：10log（功率值/1mw）。
[例] 如果功率P为1mw，折算为dBm后为0dBm。
[例] 对于40W的功率，按dBm单位进行折算后的值应为：
10log（40W/1mw)=10log（40000）=10log4+10log10000=46dBm。
总之，dB是两个量之间的比值，表示两个量间的相对大小，而dBm则是表示功率绝对大小的值。在dB，dBm计算中，要注意基本概念，用一个dBm减另外一个dBm时，得到的结果是dB，如：30dBm - 0dBm = 30dB。
一般来讲，在工程中，dBm和dBm之间只有加减，没有乘除。而用得最多的是
减法：dBm 减dBm 实际上是两个功率相除，信号功率和噪声功率相除就是信噪比（SNR）。dBm 加dBm 实际上是两个功率相乘。
dB与dBm
dB是decibel的缩写,意即十分之一贝尔(bel)—分贝。分贝(dB)是国际上统一使用的电信传输单位,它是没有量纲的对数计数单位。
在电信技术领域,为了准确计量信号在电路中各点的功率、电压和电流等的传输变化情况,一般不直接用瓦(W)、伏(V)和安(A)作为测量单位,而采用“电平”这样一个概念。
一个信号的大小用相对于某一基准值的功率比值、电压比值或电流比值的对数关系来表示,便称之为“传输电平”。分贝就是传输电平的单位,称为“传输单位”。用公式可表示为:
D=10lgP1/Po=20lgU1/U0=20lgl1/lo(dB)
其中,下标“0”表示参考点的基准值,下标“1”表示被计量点的值。也可以说,D所表示的分贝值是被测量点相对于参考点的“相对电平”。如果在一个系统中取定某一量值作为基准,那么由此所确定的电平值称为“绝对电平”。被取定的基准值的电平称
为“零电平”。由于在电信系统中传输的信号都是弱信号,一般功率很小,因而目前世界各国皆取1毫瓦(1mW)为功率基准值,1毫瓦便称为“零电平功率”
图1-23分别以电缆和放大器为例,说明传输单位分贝的应用。
上面已经提到,分贝是一个对数计数单位。那么,为什么要采用对数计数法呢?这是因为,人们感官所感觉到声音响度、光的亮度等的变化,是与有关量值在变化前后的比值的对数成正比的。也就是说,我们的听觉器官(耳)和视觉器官(眼)对于声音强度或光的强度的响应是符合对数规律的。例如,当扬声器的输出功率从1瓦增大到2瓦时,我们并不感到响度也增加了1倍,而只增加了lg2(=0.3)倍。正是由于这个原因,我们采用像分贝这样的计量单位,更能客观地反映出人的感官的感觉特性。
此外,采用分贝作为传输电平的计量单位,还可以使工程中的乘除运算变成为简单的加减运算。例如,在图1-24所示多级放大器串接的情况下,要计算总增益就只需要将各部分增益求代数和即可。传输单位采用分贝,还便于书写和记忆。其换算关系可通过查表(见I表)得出。
在D=10lgP1/P2(dB)一式中,如果P2取基准值1毫瓦,那么计算所得功率电平便是绝对功率电平,其单位用dBm来表示。其中的“m”即代表毫瓦(mW)。
DB 是一个纯计数单位：dB = 10logX。dB的意义其实再简单不过了，就是把一个很大（后面跟一长串0的）或者很小（前面有一长串0的）的数比较简短地表示出来。如：
X = 1000000000000000（多少个了？）= 10lgX = 150 dB
X = 0.000000000000001 = 10lgX = -150 dB
dBm 定义的是miliwatt。0 dBm = 10lg1 mw；
dBw 定义watt。0 dBw = 10lg1 W = 10lg1000 mw = 30 dBm。
DB在缺省情况下总是定义功率单位，以10log 为计。当然某些情况下可以用信号强度（Amplitude）来描述功和功率，这时候就用20log 为计。不管是控制领域还是信号处理领域都是这样。比如有时候大家可以看到dBmV 的表达。
在dB，dBm计算中，要注意基本概念。比如前面说的0dBw = 10log1W =
10log1000mw = 30dBm；又比如，用一个dBm 减另外一个dBm时，得到的结果是dB。如：30dBm - 0dBm = 30dB。
一般来讲，在工程中，dB和dB之间只有加减，没有乘除。而用得最多的是减法：dBm 减dBm 实际上是两个功率相除，信号功率和噪声功率相除就是信噪比（SNR）。dBm 加dBm 实际上是两个功率相乘，这个已经不多见（我只知道在功率谱卷积计算中有这样的应用）。dBm 乘dBm 是什么，1mW 的1mW 次方？除了同学们老给我写这样几乎可以和歌德巴赫猜想并驾齐驱的表达式外，我活了这么多年也没见过哪个工程领域玩这个。
dB是功率增益的单位，表示一个相对值。当计算A的功率相比于B大或小多少个dB时，可按公式10 lg A/B计算。例如：A功率比B功率大一倍，那么10 lg A/B = 10 lg 2 = 3dB。也就是说，A的功率比B的功率大3dB；如果A的功率为46dBm，B的功率为40dBm，则可以说，A比B大6dB；如果A天线为12dBd，B天线为14dBd，可以说A比B小2dB。
dBm是一个表示功率绝对值的单位，计算公式为：10lg功率值/1mW。例如：如果发射功率为1mW，按dBm单位进行折算后的值应为：10 lg 1mW/1mW =
0dBm；对于40W的功率,则10 lg(40W/1mW)=46dBm。
dB(Decibel，分贝) 是一个纯计数单位，本意是表示两个量的比值大小，没有单位。
在工程应用中经常看到貌似不同的定义方式（仅仅是看上去不同）。对于功率，dB = 10*lg(A/B)。对于电压或电流，dB = 20*lg(A/B)。此处A，B代表参与比较
的功率值或者电流、电压值。
dB的意义其实再简单不过了，就是把一个很大（后面跟一长串0的）或者很小（前面有一长串0的）的数比较简短地表示出来。如（此处以功率为例）：
X = 100000 = 10^5
X(dB) = 10*lg(X) dB= 10*lg(10^5) dB= 50 dB
X = 0.000000000000001 = 10^-15
X(dB) = 10*log(X) dB= 10*log(10^-15) dB= -150 dB
一般来讲，在工程中，dB和dB之间只有加减，没有乘除。而用得最多的是减法：dBm 减dBm 实际上是两个功率相除，信号功率和噪声功率相除就是信噪比（SNR）。比如：30dBm - 0dBm = 1000mW/1mW = 1000 = 30dB。dBm 加dBm 实际上是两个功率相乘，没有实际的物理意义。
在电子工程领域，放大器增益使用的就是dB（分贝）。放大器输出与输入的比值为放大倍数，单位是“倍”，如10倍放大器，100倍放大器。当改用“分贝”做单位时，放大倍数就称之为增益，这是一个概念的两种称呼。
电学中分贝与放大倍数的转换关系为：
A(V)(dB)=20lg(Vo/Vi)；电压增益
A(I)(dB)=20lg(Io/Ii)；电流增益
Ap(dB)=10lg(Po/Pi)；功率增益
分贝定义时电压(电流)增益和功率增益的公式不同，但我们都知道功率与电压、电流的关系是P=V^2/R=I^2*R。采用这套公式后，两者的增益数值就一样了：10lg[Po/Pi]=10lg[(Vo^2/R)/(Vi^2/R)]=20lg(Vo/Vi)。
使用分贝做单位主要有三大好处。
（1）数值变小，读写方便。电子系统的总放大倍数常常是几千、几万甚至几十万，一架收音机从天线收到的信号至送入喇叭放音输出，一共要放大2万倍左右。用分贝表示先取个对数，数值就小得多。
（2）运算方便。放大器级联时，总的放大倍数是各级相乘。用分贝做单位时，总增益就是相加。若某功放前级是100倍(20dB)，后级是20倍(13dB)，那么总功率放大倍数是100×20=2000倍，总增益为20dB＋13dB=33dB。（3）符合听感，估算方便。人听到声音的响度是与功率的相对增长呈正相关的。例如，当电功率从0.1瓦增长到1.1瓦时，听到的声音就响了很多；而从1瓦增强到2瓦时，响度就差不太多；再从10瓦增强到11瓦时，没有人能听出响度的差别来。如果用功率的绝对值表示都是1瓦，而用增益表示分别为10.4dB，3dB和0.4dB，这就能比较一致地反映出人耳听到的响度差别了。您若注意一下就会发现，Hi－Fi功放上的音量旋钮刻度都是标的分贝，使您改变音量时直观些。
分贝数值中，－3dB和0dB两个点是必须了解的。－3dB也叫半功率点或截止频率点。这时功率是正常时的一半，电压或电流是正常时的1/2。在电声系统中，±3dB的差别被认为不会影响总特性。所以各种设备指标，如频率范围，输出电
平等，不加说明的话都可能有±3dB的出入。例如，前面提到的频响10Hz～40kHz，就是表示在这段频率中，输出幅度不会超过±3dB，也就是说在10Hz和40kHz
这二个端点频率上，输出电压幅度只有中间频率段的0.707(1/)倍了。0dB表示输出与输入或两个比较信号一样大。分贝是一个相对大小的量，没有绝对的量值。可您在电平表或马路上的噪声计上也能看到多少dB的测出值，这是因为人们给0dB先定了一个基准。例如声级计的0dB是2×10－4μb(微巴)，这样马路上的噪声是50dB、60dB就有了绝对的轻响概念。常用的0dB基准有下面几种：dBFS——以满刻度的量值为0dB，常用于各种特性曲线上；dBm——在600Ω负载上产生1mW功率(或0.775V电压)为0dB，常用于交流电平测量仪表上；dBV——以1伏为0dB；dBW——以1瓦为0dB。一般读出多少dB后，就不用再化为电压、声压等物理量值了，专业人士都能明白。只有在极少数场合才要折合。这时只需代入公式：10A/20(或A/10)×D0计算即可。A为读出的分贝数值，D0为0dB时的基准值，电压、电流或声压用A/20，电功率、声功率或声强则用A/10。现在您就可以来回答本文开头的问题了。第二只音箱在相同输入时比第一只音箱响一倍，如果保持两只音箱一样响的话，第二只音箱只要输入一半功率即可。第一只功放只是很普通的品种，第二只功放却很Hi－Fi，整个频率范围内输出电压只有±2.3％的差别!
信噪比,即SNR（Signal to Noise Ratio）又称为讯噪比，即放大器的输出信号的电压与同时输出的噪声电压的比，常常用分贝数表示。设备的信噪比越高表明它产生的杂音越少。一般来说，信噪比越大，说明混在信号里的噪声越小，声音回放的音质量越高，否则相反。信噪比一般不应该低于70dB，高保真音箱的信噪比应达到110dB以上。
dB和dBm的含义
对于无线工程师来说更常用分贝dBm这个单位，dBm单位表示相对于1毫瓦的分贝数
以1mW 为基准的dB算法，即0dBm=1mW，dBm=10*log(Power/1mW)。
为什么要用dBm 做单位？原因大致有几个：
1、对于无线信号的衰减来说，不是线性的，而是成对数关系衰减的。用分贝更能体现这种关系。
2、用分贝做单位比用瓦做单位更容易描述，往往在发射机出来的功率几十上百瓦，到了接收端已经是以微微瓦来计算了。
3、计算方便，衰减的计算公式用分贝来计算只用做加减法就可以了。
dBm和dBW之间的关系是：dBm=10*lg(mW)1w的功率，换算成dBm就是
10×lg1000＝30dBm。2w是33dBm，4W是36dBm……大家发现了吗？功率每增加一倍，
电平值增加3dBm
1、dB
dB是一个表征相对值的值，纯粹的比值，只表示两个量的相对大小关系，没有单位，当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时，
按下面计算公式：10log（甲功率/乙功率），如果采用两者的电压比计算，要用20log（甲电压/乙电压）。
[例] 甲功率比乙功率大一倍，那么10lg（甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。也就是说，甲的功率比乙的功率大3 dB。反之，如果甲的功率是乙的功率的一半，
则甲的功率比乙的功率小3 dB。
2、dBi 和dBd
dBi和dBd是表示天线功率增益的量，两者都是一个相对值，但参考基准不一样。dBi的参考基准为全方向性天线，dBd的参考基准为偶极子，所以两者略有不同。一般认为，表示同一个增益，用dBi表示出来比用dBd表示出来要大2.15。[例] 对于一面增益为16dBd的天线，其增益折算成单位为dBi时，则为18.15dBi （一般忽略小数位，为18dBi）。
[例] 0dBd=2.15dBi。
3、dBc dBc也是一个表示功率相对值的单位，与dB的计算方法完全一样。一般来说，dBc 是相对于载波（Carrier）功率而言，在许多情况下，用来度量与载
波功率的相对值，如用来度量干扰（同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等）以及耦合、杂散等的相对量值。在采用dBc的地方，原则上也可以使用dB 替代。
4、dBm
dBm是一个表示功率绝对值的值（也可以认为是以1mW功率为基准的一个比值），计算公式为：10log（功率值/1mw）。
[例] 如果功率P为1mw，折算为dBm后为0dBm。
[例] 对于40W的功率，按dBm单位进行折算后的值应为：
10log（40W/1mw）=10log（40000）=10log4+10log10000=46dBm。
5、dBw
与dBm一样，dBw是一个表示功率绝对值的单位（也可以认为是以1W功率为基准的一个比值），计算公式为：10log（功率值/1w）。dBw与dBm之间的换算关系为：
0 dBw = 10log1 W = 10log1000 mw = 30 dBm。
一般来讲，在工程中，dBm（或dBw）和dBm（或dBw）之间只有加减，没有乘除。而用得最多的是减法：dBm 减dBm 实际上是两个功率相除，信号功率和噪声功率
相除就是信噪比（SNR）。dBm 加dBm 实际上是两个功率相乘。
功率增益常识及计算方法
dBm dBm是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：10lgP （功率值/1mw）。 ［例1］如果发射功率P为1mw,折算为dBm后为OdBm。 ［例2］对于40W的功率，按dBm单位进行折算后的值应为： 10lg（40W/1mw）=10lg（40000）=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。 dBi 和dBd dBi和dBd是考征增益的值（功率增益），两者都是一个相对值，但参考基准不一样。dBi的参考基准为全方向性天线，dBd的参考基准为偶极子，所以两者略有不同。一般认为，表示同一个增益，用dBi 表示出来比用dBd 表示出来要大 2. 15。 ［例3］对于一面增益为16dBd的天线，其增益折算成单位为dBi时，则为18.15dBi （一般忽略小数位，为18dBi）。 ［例4］ 0dBd=2.15dBi。 ［例5］ GSM900天线增益可以为13dBd（15dBi），GSM1800天线增益可以为15dBd （17dBi）。 3、dB dB 是一个表征相对值的值，当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB 时，按下面计算公式：10lg （甲功率/乙功率） ［例6］甲功率比乙功率大一倍，那么10lg （甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。也就是说，甲的功率比乙的功率大 3 dB。 ［例7］ 7/8英寸GSM900馈线的100米传输损耗约为3.9dB o ［例8］如果甲的功率为46dBm,乙的功率为40dBm,则可以说，甲比乙大6 dB o ［例9］如果甲天线为12dBd，乙天线为14dBd，可以说甲比乙小2 dB o 4、dBc 有时也会看到dBc，它也是一个表示功率相对值的单位，与dB的计算方法完全一 样。一般来说，dBc是相对于载波（Carrier）功率而言，在许多情况下，用来度量与载波功率的相对值，如用来度量干扰（同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等）以及耦合、杂散等的相对量值。在采用dBc的地方，原则上也可以使用dB 替代。 5、dBuV 根据功率与电平之间的基本公式W2=P*R，可知dBuV=90+dBm+10*log（R）,R为电阻值。 载PHS系统中正确应该是dBm=dBuv-107，因为其天馈阻抗为50欧。 6、dBuVemf 和dBuV emf:electromotive force (电动势) 对于一个信号源来讲，dBuVemf是指开路时的端口电压，dBuV是接匹配负载时的端口电压
电流电压功率之间的关系及公式
电流、电压、功率的关系及公式 1、电流I，电压V，电阻R，功率W，频率F W=I2乘以R V=IR W=V2/R 电流=电压/电阻 功率=电压*电流*时间 2、电压V（伏特），电阻R（欧姆），电流强度I（安培），功率N（瓦 特）之间的关系是： V=IR， N=IV=I*I*R,或也可变形为:I=V/R,I=N/V等等. 但是必须注意,以上均是在直流(更准确的说,是直流稳态)电路情况下推导出来的!其它情况不适用. 如交流电路,那要对其作补充和修正求电压、电阻、电流与功率的换算关系 电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P 还有P=I2R P=IU R=U/I 最好用这两个；
3、如电动机电能转化为热能和机械能： 电流符号: I 符号名称: 安培（安） 单位: A 公式: 电流=电压/电阻 I＝U/R 单位换算: 1MA（兆安）=1000kA（千安）=1000000A（安）1A（安）=1000mA（毫安）=1000000μA（微安） 单相电阻类电功率的计算公式= 电压U*电流I 单相电机类电功率的计算公式= 电压U*电流I*功率因数COSΦ三相电阻类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I（星形接法） = 3*相电压U*相电I（角形接法）三相电机类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I*功率因数COSΦ 星形电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P P=I2R 4、串联电路 P（电功率），U（电压），I（电流），W（电功），R（电阻），T（时
关于调整2.4GHz频段发射功率限值及有关问题的通知
关于调整2.4GHz频段发射功率限值及有关问题的通知 信部无[2002]353号 各省、自治区、直辖市无线电管理机构，各相关单位： 为适应无线通信技术的发展，为科研、生产单位研发新技术、新产品提供研究频段及便利条件，满足无线电通信业务的需求，根据我国无线电频率划分规定及频谱使用情况，并参照国际上通用的技术标准。决定调整2.4GHz频段无线电发射设备的部分技术参数，现将有关事项通知如下： 一、自发文之日起，调整2.4 - 2.4835 GHz 频段无线电发射设备的主要技术指标如下： （一）等效全向辐射功率(EIRP)： 天线增益＜10dBi时：≤100 mW 或≤20 dBm； 天线增益≥10dBi时：≤500 mW 或≤27 dBm。 （二）最大功率谱密度： 1．直接序列扩频或其它工作方式：
天线增益＜10dBi时：≤10 dBm / MHz(EIRP)； 天线增益≥10dBi时：≤17 dBm / MHz(EIRP)； 2．跳频工作方式： 天线增益＜10dBi时：≤20 dBm / MHz(EIRP)； 天线增益≥10dBi时：≤27 dBm / MHz(EIRP)。 （三）载频容限：20 ppm （四）带外发射功率(在2.4-2.4835GHz频段以外)： ≤-80 dBm / Hz (EIRP)。 （五）杂散发射(辐射)功率(对应载波±2.5倍信道带宽以外)： ≤-36 dBm / 100 kHz (30 - 1000 MHz)； ≤-33 dBm / 100 kHz (2.4 - 2.4835 GHz)； ≤-40 dBm / 1 MHz (3.4 - 3.53 GHz)； ≤-40 dBm / 1 MHz (5.725 - 5.85 GHz)；
无线发射功率与收灵敏度
无线发射功率与收灵敏度 发射功率与增益 无线电发射机输出的射频信号，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接收下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。因此在无线网络的工程中，计算发射装置的发射功率与天线的辐射能力非常重要。 Tx是发射（ Transmits ）的简称。无线电波的发射功率是指在给定频段范围内的能量，通常有两种衡量或测量标准： 功率（W ）－相对 1 瓦（Watts ）的线性水准。例如，WiFi 无线网卡的发射功率通常为0.036W ，或者说36mW 。 增益（dBm ）－相对 1 毫瓦（milliwatt ）的比例水准。例如WiFi 无线网卡的发射增益为15.56dBm 。 两种表达方式可以互相转换： dBm = 10 x log[ 功率mW] mW = 10 [ 增益dBm / 10 dBm] 在无线系统中，天线被用来把电流波转换成电磁波，在转换过程中还可以对发射和接收的信号进行“放大”，这种能量放大的度量成为“增益（Gain）”。天线增益的度量单位为“ dBi ”。 由于无线系统中的电磁波能量是由发射设备的发射能量和天线的放大叠加作用产生，因此度量发射能量最好同一度量－增益（dB ），例如，发射设备的功率为100mW ，或20dBm ；天线的增益为10dBi ，则： 发射总能量＝发射功率（dBm ）＋天线增益（dBi ） ＝20dBm ＋10dBi ＝30dBm 或者：＝1000mW ＝1W 在“小功率”系统中（例如无线局域网络设备）每个dB 都非常重要，特别要记住“ 3 dB 法则”。 每增加或降低3 dB ，意味着增加一倍或降低一半的功率： -3 dB = 1/2 功率 -6 dB = 1/4 功率 +3 dB = 2x 功率 +6 dB = 4x 功率 例如，100mW 的无线发射功率为20dBm ，而50mW 的无线发射功率为17dBm ，而200mW 的发射功率为23dBm 。 接收灵敏度 Rx是接收（Receive）的简称。无线电波的传输是“有去无回”的，当接收端的信号能量小于标称的接收灵敏度时，接收端将不会接收任何数据，也就是说接收灵敏度是接收端能够接收信号的最小门限。 接收灵敏度仍然用dBm 表示，通常ZIGBEE 无线网络设备所标识的接收灵敏度（如-94dBm) ，是指误码率（Bit Error Rate ）为10 -5 (99.999%) 的灵敏度水平。 无线网络的接收灵敏度非常重要，例如，发射端的发射能量为100mW 或20dBm 时，如果250K 速率下接收灵敏度为－83dBm ，理论上传输的无遮挡视距为15Km ，而接收灵敏度为－77dBm 时，理论上传输的无遮挡视距仅为15Km 的一半（7.5Km ），或者相当于发射端能量减少了1/4 ，既相当
发射功率的测量方法
1 发射功率是无线电发射设备的主要技术指标，也是无线电管理部门需要检测的技术指标之一。本文主要介绍几种发射功率的测量方法。 功率测量的基本知识１．１ 功率测量的理论分析 在直流和低频时，电压的测量是简单和直接的。功率可以直接通过计算获得，Ｐ＝Ｖ＊Ｉ，由欧姆定律可知Ｖ＝Ｉ＊Ｒ，通过代换Ｖ或Ｉ，可得Ｐ＝Ｖ＊Ｉ ＝Ｉ２Ｒ＝ Ｖ２／Ｒ，只要知道Ｖ、Ｉ、Ｒ中任两个变量的值就可计算出功率值。 但在高频时，根据传输线原理可知，电压和电流可能随传输线的位置改变，如图１所示。 但功率是不变的，因此在射频和微波频率，大多数应用都采用直接功率测量，因为电压和电流测量已变得不现实。 １．２ 功率单位 功率的国际标准单位是瓦特（Ｗ），但在无线电通信领域，我图 １ 高频电压随传输线位置改变 浙江省衢州无线电监测站 郑顺洪 发射功率的 测量方法 52 中国无线电2005/9 检测实验室
2 们常用的单位是分贝毫瓦ｄＢｍ 。定义如下： ＰｄＢｍ＝１０Ｌｇ（Ｐ／Ｐ０） 式中，Ｐ是以毫瓦为单位的功率值；Ｐ０为１ ｍＷ的参考功率。 由上式可知：０ ｄＢｍ是１ ｍＷ。根据对数基本性质，可得到一个简单导则是每３ ｄＢｍ功率加倍，每－３ ｄＢｍ功率减半。每１０ ｄＢｍ为１０倍，每－１０ ｄＢｍ为１／１０。例如＋２９ ｄＢｍ是多少？２９ ｄＢｍ＝（１０＋１０＋３＋３＋３）ｄＢｍ＝（１０＊１０＊２＊２＊２）ｍＷ＝８００ｍＷ，因此结果是８００ ｍＷ。 １．３ 功率的几种常用基本形式 平均功率是指在正常工作情况下，发信机在调制中以与所遇到的最低频率周期相比的足够长的时间间隔内，供给天线馈线的平均功率。对于脉冲调制信号，则要在若干脉动重复上平均信号。在所有功率测量中，平均功率是最常进行的测量。峰功率是指最大瞬时功率。平均功率和峰功率的关系，如图２所示。 对于射频脉冲信号，如果知道信号的占空比，就可从测量得到的平均功率按下列公式确定峰功率。 Ｐｐｅａｋ ＝ Ｐａｖｇ／占空比 发射功率的测量方法 目前我站配备的测量功率的仪器有德国Ｒ＆Ｓ公司的ＣＭＳ５４综测仪、ＦＳＰ３０频谱分析仪、ＮＲＴ功率计。下面分别介绍用这三种仪器测量功率的方法。 ２．１ ＣＭＳ５４综合测试仪测量发射功率 无线电综合测试仪ＣＭＳ５４含射频信号源、调制信号源、频率计、功率计、电压表、信纳比表、邻频功率测量等，其测量的功率范围为５ ｍＷ到５０ Ｗ，频率范围为４００ ｋＨｚ到１ ＭＨｚ。使用ＣＭＳ５４综合测试仪测量发射设备输出功率方法步骤如下： （１）测试线路连接如图３所示。 （２）打开ＣＭＳ电源，待ＣＭＳ进入稳定的测试界面，按ＴＸ－ＴＥＳＴ软键，进入发射测试界面。 （３）开启被测发射设备（已知发射功率小于５０Ｗ），这时即可读出其发射功率。如果知道被测发射设备的发射频率，可以按ＳＥＴ ＲＦ软键，通过键盘设置响应频率，然后再开启被测发射设备，读出发射功率。 ２．２ ＦＳＰ３０频谱分析仪测量发射功率 ＦＳＰ３０频谱分析仪射频输入最大的功率是１Ｗ，当发射设备 输出功率大于１Ｗ时，在ＦＳＰ３０频谱分析仪前加一衰减器，以免烧毁频谱仪。测试方法步骤如下： （１）测试线路连接如图４所示。 （２）将ＦＳＰ３０频谱分析仪的输入衰减器（ＡＴＴ）设置为最大，然后开启被测发射设备。 （３）将被测信号中心频率置于频谱分析仪显示的中心，恰当设置ＳＰＡＮ、ＲＢＷ和ＶＢＷ值，这几个值设置的一般建议是：ＳＰＡＮ必须至少覆盖被测量信号的带宽；ＲＢＷ设置信道带宽的１％和４％之间；ＶＢＷ至少是ＲＢＷ的三倍。 （４）调整频谱分析仪输入衰减器（ＡＴＴ）和参考电平（ＲＥＦＬＥＶＥＬ），使信号接近显示的顶部。 （５）设置检波器工作方式为均方根检波器。步骤如下：按ＴＲＡＣＥ键，使用上下键选择ＤＥＴＥＣＴＯＲ项，按相应软键确定， 图２ 平均功率和峰功率的关系 峰功率 平均功率 图 ３ 测试线路连接 被测发射设备Ｃ ＭＳ５４综测仪 图４ 测试线路连接 被测发射设备衰减器ＦＳＰ３０频谱分析仪 检测实验室 中国无线电2005/9 53
无线传输距离和发射功率以及频率的关系
无线传输距离和发射功率以及频率的关系 功率灵敏度（dBm dBmV dBuV） dBm=10log(Pout/1mW)，其中Pout是以mW为单位的功率值 dBmV=20log(Vout /1mV)，其中Vout是以mV为单位的电压值 dBuV=20log(Vout /1uV)，其中Vout是以uV为单位的电压值 换算关系： Pout＝Vout×Vout/R dBmV=10log(R/0.001)+dBm，R为负载阻抗 dBuV=60+dBmV 应用举例 无线通信距离的计算 这里给出自由空间传播时的无线通信距离的计算方法：所谓自由空间传播系指天线周围为无限大真空时的电波传播，它是理想传播条件。电波在自由空间传播时，其能量既不会被障碍物所吸收，也不会产生反射或散射。 通信距离与发射功率、接收灵敏度和工作频率有关。 [Lfs](dB)=32.44+20lgd(km)+20lgf(MHz) 式中Lfs为传输损耗，d为传输距离，频率的单位以MHz计算。 由上式可见，自由空间中电波传播损耗（亦称衰减）只与工作频率f和传播距离d有关，当f或d增大一倍时，［Lfs］将分别增加6dB. 下面的公式说明在自由空间下电波传播的损耗 Los = 32.44 + 20lg d(Km) + 20lg f(MHz) Los 是传播损耗，单位为dB，d是距离，单位是Km，f是工作频率，单位是MHz 下面举例说明一个工作频率为433.92MHz，发射功率为＋10dBm(10mW)，接收灵敏度为-105dBm的系统在自由空间的传播距离：
1. 由发射功率+10dBm，接收灵敏度为-105dBm Los = 115dB（10dBm-Los=-105dBm =>Los=115dB） 2. 由Los、f 计算得出d =30公里 （Solve[ 115==32.44+20Log10[x]+20Log10[433.92],x] {{x 30.945}}） 这是理想状况下的传输距离，实际的应用中是会低于该值，这是因为无线通信要受到各种外界因素的影响，如大气、阻挡物、多径等造成的损耗，将上述损耗的参考值计入上式中，即可计算出近似通信距离。 假定大气、遮挡等造成的损耗为25dB，可以计算得出通信距离为： d =1.7公里 （Solve[90==32.44+20Log10[x]+20Log10[433.92],x] {{x 1.74016}}） 结论: 无线传输损耗每增加6dB, 传送距离减小一倍 无线传输距离测算 很多时候，需要预估自己的无线究竟能传输多远距离，来粗略评估产品是否能够达到实用的水平。下面大致给出无线在自由空间传播距离的计算公式。自由空间指天线周围附近为无限大真空环境，是理想的环境。无线电波在传播中，能量不会被其他物体吸收、反射、衍射。自由空间中无线通信距离与发射功率，接收灵敏度，工作频率有关。 自由空间无线电波传播的损耗为： Loss=32.44+20lgd+20lgf Loss—传播损耗，单位dB;d—距离，单位km;f—工作频率，单位MHz。 例如：工作频率在2.4GHz，发射功率为0dBm（1mw），接收灵敏度为-70dBm的蓝牙系统在自由空间的传播距离：
国家对GHz无线设备发射功率的限制以及相关规定
国家对无线设备发射功率的限制以及相关规定 关于调整频段发射功率限值及有关问题的通知？ 信部无[2002]353号 各省、自治区、直辖市无线电管理机构，各相关单位：？ 为适应无线通信技术的发展，为科研、生产单位研发新技术、新产品提供研究频段及便利条件，满足无线电通信业务的需求，根据我国无线电频率划分规定及频谱使用情况，并参照国际上通用的技术标准。决定调整频段无线电发射设备的部分技术参数，现将有关事项通知如下：？ 一、自发文之日起，调整 - GHz频段无线电发射设备的主要技术指标如下：？ (一)等效全向辐射功率(EIRP)：？ 天线增益＜10dBi时：≤100 mW或≤20 dBm；？ 天线增益≥10dBi时：≤500 mW或≤27 dBm。？ (二)最大功率谱密度：？ 1．直接序列扩频或其它工作方式：？ 天线增益＜10dBi时：≤10 dBm / MHz(EIRP)；？ 天线增益≥10dBi时：≤17 dBm / MHz(EIRP)；？ 2．跳频工作方式：？ 天线增益＜10dBi时：≤20 dBm / MHz(EIRP)；？ 天线增益≥10dBi时：≤27 dBm / MHz(EIRP)。？ (三)载频容限：20 ppm？ (四)带外发射功率(在频段以外)：？ ≤-80 dBm / Hz (EIRP)。？ (五)杂散发射(辐射)功率(对应载波±倍信道带宽以外)：？ ≤-36 dBm / 100 kHz (30 - 1000 MHz)；？ ≤-33 dBm / 100 kHz - GHz)；？ ≤-40 dBm / 1 MHz - GHz)；？ ≤-40 dBm / 1 MHz - GHz)；？ ≤-30 dBm / 1 MHz (其它1 - GHz)。？
线性定常二阶系统的闭环增益加大
(1)线性定常二阶系统的闭环增益加大： D、对系统的动态性能没有影响 (2)单位反馈系统稳态速度误差的正确含义是： C、在时，输出位置与输入位置的稳态误差 (3)系统的开环传递函数为两个“S”多项式之比 则闭环特征方程为： B、N(S)+M(S) = 0 (4)非单位反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，则输入端定义的误差E(S)与输出端定义的误差之间有如下关系： A、 (5)已知下列负反馈系统的开环传递函数，应画零度根轨迹的是： A、 (1)已知单位反馈系统的开环传递函数为，则其幅值裕度等于： B、 (2)积分环节的幅频特性，其幅值与频率成： C、反比关系 (3)已知系统的传递函数为，其幅频特性应为： D、 (4)非线性系统相轨迹的起点取决于： B、初始条件 (5)下列串联校正装置的传递函数中，能在处提供最大相位超前角的是： B、 (1)1. 典型欠阻尼二阶系统超调量大于5％，则其阻尼的范围为： D、0<<0.707 (2)二阶系统的闭环增益加大: D、对动态特性无影响
(3)欠阻尼二阶系统两者都与 C、有关 (4)一阶系统的闭环极点越靠近平面的s原点，其 A、响应速度越慢 (5)系统时间响应的瞬态分量 C、反映系统的动特性 (1)典型欠阻尼二阶系统中再加入一个闭环零点，则 C、 (2)欠阻尼典型二阶系统若不变，变化时 B、当时， (3)稳态速度误差的正确含义为( 均为常值) C、下输出位置与输入位置间的稳态误差 (4)单位反馈系统，闭环传递函数为，时，系统稳态误差 B、T (5)某系统单位斜坡输入时，，说明该系统 D、是0型系统 (1)已知某系统的型别为v ，输入为 (n 为正整数)，则系统稳态误差为零的条件是 B、 (2)I型单位反馈系统的闭环增益为 C、1 (3)系统闭环零点影响系统的 D、超调量 (4)单位反馈系统的开环传函为，则其开环增益分别为： A、 5)系统开环传递函数（a>0,b>0）,闭环稳定条件是： B、b>a
网优参考信号功率设置说明
参考信号功率设置 实际优化过程中，根据覆盖调整需要经常要修改 RS POWER ，华为MML 对应修改命令 为MOD PDSCHCFG (修改PDSCH 配置信息)，如下 W3D FDSCHCFG: LOCALCELL ：D-1, REFERENCES! GHALFWR-5 2: Refere nceSig nalPwr 参考信号功率，含义：该参数表示每物理天线的小区参考信号的 功率值。注意是每物理天线的小区参考信号，默认配置为 9.2dBm ，具体公式如下： DL _RS_Power = 单天线发射功率-10log(Nsubcarriers)+ 10log(1+Pb) =(46-10log(8))-30.8+ 3=9.2dBm 10log(1+Pb)为RS 增强技术引入的增益 46dBm 为单小区发射功率，单天线发射功率 =46- 10log(8)=37dBm=5W Nsubcarriers 表示20M 带宽内子载波的数量，20M 带宽内总共100个RB ，每 个RB 包含12个子载波，100个RB 总共有1200个子载波 这样按照默认配置，现网单小区配置，小区功率为单天线功率 *8=5W*8=40W=46dBm 后台DSP CELL 查询小区状态时，能够查询到该小区 单天线发射功率。 号关断状态主基帯处理板信息小区拓扑结枸最犬发射功率心1毫瓦分贝) 启动 0-0-2 启动 0-0-2 NVLL MODPDSCHCFG 本堆小区标亡 1 ±1 基述:模式 65535 4ZiBm-15.05W
查询FESCWS信息本地小1K标识薑考信号功CO 1毫瓦分贝〕FE J"：~I 2 ] 142 ] 3 92 黠果个敎=引 通过以上截图可以看出 设置为9.2dBm时，小区最大发射功率为5W*8=40W , 设置为14.2dBm时，小区最大发射功率为15.85W*8=126.8W ， 所以提升RS POWER需考虑RRU功率，不能超过RRU发射总功率，特别是双模改造站点，还需要考虑TDS载波功率。 根据RS POWER设置值来计算小区发射功率 单天线发射功率=RS POWER - 10log(1+Pb) + 10log(Nsubcarriers) 发射功率计算附件：直接输入RS POWER，可直接计算出小区最大发射功率。 小区功率计算.xlsx
发射功率与增益详解
发射功率与增益详解 2011-09-28 15:31:48| 分类：TEC-Hardware|举报|字号订阅 本文转载自jason《发射功率与增益详解》 无线电发射机输出的射频信号，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接收下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。因此在无线网络的工程中，计算发射装置的发射功率与天线的辐射能力非常重要。 Tx是发射（Transmits）的简称。无线电波的发射功率是指在给定频段范围内的能量，通常有两种衡量或测量标准： 功率（W）－相对1瓦（Watts）的线性水准。 增益（dBm）－相对1毫瓦（Milliwatt）的比例水准。 两种表达方式可以互相转换： dBm = 10 x log[ 功率mW] mW = 10 [ 增益dBm / 10 dBm] 在无线系统中，天线被用来把电流波转换成电磁波，在转换过程中还可以对发射和接收的信号进行“放大”，这种能量放大的度量成为“增益（Gain）”。天线增益的度量单位为“dBi”。 由于无线系统中的电磁波能量是由发射设备的发射能量和天线的放大叠加作用产生，因此度量发射能量最好同一度量－增益（dB），例如，发射设备的功率为100mW ，或20dBm；天线的增益为10dBi，则： 发射总能量＝发射功率（dBm）＋天线增益（dBi） ＝20dBm ＋10dBi ＝30dBm
或者：＝1000mW ＝1W 在“小功率”系统中每个dB都非常重要，特别要记住“3dB法则”。 每增加或降低3dB，意味着增加一倍或降低一半的功率： -3 dB = 1/2 功率 -6 dB = 1/4 功率 +3 dB = 2x 功率 +6 dB = 4x 功率 例如，100mW的无线发射功率为20dBm，而50mW的无线发射功率为17dBm，而200mW的发射功率为23dBm。 0dbm=0.001w 左边加10=右边乘10 所以0+10DBM=0.001*10W 即10DBM=0.01W 故得20DBM=0.1W 30DBM=1W 40DBM=10W 还有左边加3=右边乘2，如40+3DBM=10*2W，即43DBM=20W 例如机器20W 在400MHZ频率上使用30米50-7（物理发泡低损耗电缆）到天线上还剩下多少增益 20W=43DB 30米50-7损耗一米小于0.09 按照最大值0.09*30=2.7DB 43DB-2.7DB=40.3DB 天线增益16DBi+40.3DB=56.3DB
功率电压电流公式 功率电压电流公式大全
1、欧姆定律： I=U/R U：电压，V； R：电阻，Ω； I：电流，A； 2、全电路欧姆定律： I=E/（R+r） I：电流，A； E：电源电动势，V； r：电源内阻，Ω； R：负载电阻，Ω 3、并联电路，总电流等于各个电阻上电流之和 I=I1+I2+…In 4、串联电路，总电流与各电流相等 I=I1=I2=I3=…=In 5、负载的功率 纯电阻有功功率P=UI → P=I2R（式中2为平方）U：电压，V； I：电流，A； P：有功功率，W； R：电阻 纯电感无功功率 Q=I2*Xl （式中2为平方） Q：无功功率，w； Xl：电感感抗，Ω I：电流，A 纯电容无功功率 Q=I2*Xc （式中2为平方） Q：无功功率，V； Xc：电容容抗，Ω I：电流，A 6、电功（电能） W=UIt W：电功，j； U：电压，V； I：电流，A； t：时间，s 7、交流电路瞬时值与最大 值的关系 I=Imax×sin(ωt+Φ) I：电流，A； Imax：最大电流，A； (ωt+Φ)：相位，其中Φ为 初相。 8、交流电路最大值与在效 值的关系 Imax=2的开平方×I I：电流，A； Imax：最大电流，A； 9、发电机绕组三角形联接 I线=3的开平方×I相 I线：线电流，A； I相：相电流，A； 10、发电机绕组的星形联接 I线=I相 I线：线电流，A； I相：相电流，A； 11、交流电的总功率 P=3的开平方×U线×I线 ×cosΦ P：总功率，w； U线：线电压，V； I线：线电流，A； Φ：初相角 12、变压器工作原理 U1/U2=N1/N2=I2/I1 U1、U2：一次、二次电 压，V； N1、N2：一次、二次线圈 圈数； I2、I1：二次、一次电流， A； 13、电阻、电感串联电路 I=U/Z Z=（R2+XL2）和的开平方 （式中2为平方） Z：总阻抗，Ω； I：电流，A； R：电阻，Ω； XL：感抗，Ω 14、电阻、电感、电容串联 电路 I=U/Z Z=[R2+（XL-Xc）2]和的开 平方（式中2为平方） Z：总阻抗，Ω； I：电流，A； R：电阻，Ω； XL：感抗，Ω； Xc：容抗，Ω
无线路由器发射功率如何调节
无线路由器发射功率如何调节 家用电器中，应适当调节发射功率，降低无线信号辐射对人体的影响。特别是家里有老人、小孩、孕妇，降低发射功率显得尤为重要。目前市场上大部份产品都不带功率调节功能，比如手机、微波炉、电冰箱等。但也有少数产品，带有功率调整功能，比如JCG无线网络设备——智能无线路由器。 对于智能无线路由器来讲，发射功率其实就是指无线路由器的信号强度。适当的发射功率，不仅可以避免辐射对人的影响，也可以避免不必要的蹭网行为。 一般情况下，如果无线路由器与电脑距离较近，可以把发射功率调整到50%，便可以完成一个房间的无线信号覆盖。当然，如果觉得信号太差，或是电脑与路由器距离较远，阻隔较多，您也可以根据具体情况，适当调节一下无线路由器的发射功率。JCG JHR-N916RS无线路由器的最大发射功率100%。 以我正在使用的JCG JHR-N916RS智能无线路由器为例，说明如何控制发放功率的高低。 图片1 首先，在浏览器上输入192.168.1.1 进入点击高级设置，输入用户名admin 及密码admin，登陆无线路由器后台管理页面。 图片2
进入“无线网络”，选择“高级设置”，在其“发射功率”栏里填入适当的发射功率值。 图片3 填写好发射功率，点击“系统管理”进行系统重启。 图片4 重启成功之后，无线路由器将按您刚才填入的发射功率进行工作。是不是很简单呢？如果您正在使用JCG JHR-N916RS无线路由器，那么可以马上去试一试路由器功率调节功能哦。如果您使用的是其它无线产品，那么赶紧查看一下有没有功率调节功能，调节适当发射功率，避免辐射，安全使用无线网络。
功率和dB的关系很详细
功率和dB的关系应该如下： 1.dB的引入是为了把乘除关系变换为加减，便于工程中的运算。 2.[dB] = 10lg(输出功率W/输入功率W)。如：输入功率为1W而输出功率为1000W，则系统的增益为10lg(1000/1)=30dB。 3.通信中为了表示一个输出功率的绝对值，则引入了dBm。dBm表示相对于1mW 输入功率的系统增益。如果系统的输出功率为1W，换算为dBm则为： 1W=10lg(1W/1mW) = 10lg(1000) = 30 dBm. 一句话dB与W不可以换算，但是dB = 10lg(输出功率W/输入功率W)。如：输入功率为1W而输出功率为10000W，则系统的增益为10lg(10000/1)=40dB。 dB是一个纯计数单位，在工程中有不同的定义方式（仅仅是看上去不同）。对于功率，dB = 10*log()。对于电压或电流，dB = 20*log()。 dB的意义其实再简单不过了，就是把一个很大（后面跟一长串0的）或者很小（前面有一长串0的）的数比较简短地表示出来。如（此处以功率为例）： 100000 = 10*log(10^5) = 50 dB 0.000000000000001 = 10*log(10^-15) = -150 dB dBm定义的是miliwatt。0 dBm = 10log(1) mW = 1 mW； dBw定义watt。0 dBw = 10log1 W = 10*log(1000) mw = 30 dBm。 dB在缺省情况下总是定义功率单位，以10*log 为计。当然某些情况下可以用信号强度（Amplitude）来描述功和功率，这时候就用20log 为计。不管是控制领域还是信号处理领域都是这样。比如有时候大家可以看到dBmV 的表达。
功率电压电流公式 功率电压电流公式大全
功率电压电流公式功率电压电流公式大全 1、欧姆定律： I=U/R U：电压，V； R：电阻，Ω； I：电流，A； 2、全电路欧姆定律： I=E/（R+r） I：电流，A； E：电源电动势，V； r：电源内阻，Ω； R：负载电阻，Ω 3、并联电路，总电流等于各个电阻上电流之和 I=I1+I2+…In 4、串联电路，总电流与各电流相等 I=I1=I2=I3=…=In 5、负载的功率 纯电阻有功功率P=UI → P=I2R（式中2为平方） U：电压，V； I：电流，A； P：有功功率，W； R：电阻
纯电感无功功率Q=I2*Xl（式中2为平方）Q：无功功率，w； Xl：电感感抗，Ω I：电流，A 纯电容无功功率Q=I2*Xc（式中2为平方）Q：无功功率，V； Xc：电容容抗，Ω I：电流，A 6、电功（电能） W=UIt W：电功，j； U：电压，V； I：电流，A； t：时间，s 7、交流电路瞬时值与最大值的关系 I=Imax×sin(ωt+Φ) I：电流，A； Imax：最大电流，A； (ωt+Φ)：相位，其中Φ为初相。 8、交流电路最大值与在效值的关系 Imax=2的开平方×I I：电流，A； Imax：最大电流，A； 9、发电机绕组三角形联接
I线=3的开平方×I相 I线：线电流，A； I相：相电流，A； 10、发电机绕组的星形联接 I线=I相 I线：线电流，A； I相：相电流，A； 11、交流电的总功率 P=3的开平方×U线×I线×cosΦ P：总功率，w； U线：线电压，V； I线：线电流，A； Φ：初相角 12、变压器工作原理 U1/U2=N1/N2=I2/I1 U1、U2：一次、二次电压，V； N1、N2：一次、二次线圈圈数； I2、I1：二次、一次电流，A； 13、电阻、电感串联电路 I=U/Z Z=（R2+XL2）和的开平方（式中2为平方） Z：总阻抗，Ω； I：电流，A； R：电阻，Ω； XL：感抗，Ω 14、电阻、电感、电容串联电路 I=U/Z Z=[R2+（XL-Xc）2]和的开平方（式中2为平方）Z：总阻抗，Ω； I：电流，A； R：电阻，Ω； XL：感抗，Ω； Xc：容抗，Ω
天线增益的计算及单位转换
天线增益的计算及单位转换 增益是指：在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。增益显然与天线方向图有密切的关系，方向图主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。 可以这样来理解增益的物理含义 ------ 为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号，如果用理想的无方向性点源作为发射天线，需要 100W 的输入功率，而用增益为 G = 13 dB = 20 的某定向天线作为发射天线时，输入功率只需100 / 20 = 5W 。换言之，某天线的增益，就其最大辐射方向上的辐射效果来说，与无方向性的理想点源相比，把输入功率放大的倍数。 半波对称振子的增益为 G=2.15dBi。4 个半波对称振子沿垂线上下排列，构成一个垂直四元阵，其增益约为 G=8.15dBi( dBi 这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源 )。 如果以半波对称振子作比较对象，其增益的单位是 dBd 。 半波对称振子的增益为 G=0dBd （因为是自己跟自己比，比值为 1 ，取对数得零值。）垂直四元阵，其增益约为 G=8.15 – 2.15=6dBd 。 天线增益的若干计算公式 1）天线主瓣宽度越窄，增益越高。对于一般天线，可用下式估算其增益： G（dBi）=10Lg{32000/（2θ3dB,E×2θ3dB,H）} 式中， 2θ3dB,E与2θ3dB,H分别为天线在两个主平面上的波瓣宽度； 32000 是统计出来的经验数据。 2）对于抛物面天线，可用下式近似计算其增益： G（dBi）=10Lg{4.5×（D/λ0）2} 式中， D 为抛物面直径； λ0为中心工作波长； 4.5 是统计出来的经验数据。 3）对于直立全向天线，有近似计算式 G（dBi）=10Lg{2L/λ0} 式中， L 为天线长度； λ0 为中心工作波长； 关于天线的db, dBi，dBd等单位 有些朋友往往比较容易混淆这些单位，dB取的都是以对数值为基础的。
闭环增益成形控制新算法及其应用
闭环增益成形控制新算法及其应用Ξ 张显库,贾欣乐 (大连海事大学轮机工程研究所,大连116026) 摘 要:受到回路成形思想的启发,通过对H∞控制的S/T混合灵敏度奇异值曲线的观察及S和T的相关性给出一种新的基于闭环增益成形的控制算法.该算法避免了权函数的选择而对系统进行闭环增益成形,其核心是确定闭环系统传递函数即T的最后希望的形状,用闭环系统具有工程意义的参数直接构造出鲁棒控制器,从根本上保证了设计出的控制器具有良好的鲁棒性和鲁棒稳定性.基于该算法给出了一种新的船舶鲁棒控制算法.该算法的优点是设计过程简单,物理意义明显. 关键词:闭环增益成形;S和T的相关性;船舶自动舵;鲁棒控制 New Control Algorithm on Clo sed2loop Gain Shaping and I ts Application ZHAN G Xian2ku,J IA Xin2le (M ari ne Engi neeri ng Instit ute,DM U,Dalian116026,Chi na) Abstract: Enlightened by the loop shaping theory,a new control algorithm based on closed2loop gain shaping is pre2 sented through survey of the singular value curve of H∞S/T complex sensitivity as well as the correlativity of S and T.The algorithm shapes the closed2loop gain without selecting weighting functions.Its core is to determine the final shape of T that is the transfer function of the closed2loop system,and the robust controller is directly constructed using parameters having en2 gineering sense.The algorithm guarantees fundamentally that the designed controller has fine control performance and robust2 ness.Based on this algorithm a kind of new robust control algorithm for ships is given.The new algorithm has the advantages of simple design procedure and obvious physical sense. K ey words: closed2loop gain shaping;correlativity of S and T;autopilot for ships;robust control 一、闭环增益成形控制算法 H∞控制的回路成形算法是一种开环增益成形方法,回路成形控制器设计在于找到控制器K使得开环传递函数阵L=G K的增益σ(L)的 σ(L)具有在低频区域满足控制性能要求和在高频区域满足鲁棒稳定性要求的形状,即呈现低频高增益,高频低增益特性[1].回路成形H∞控制理论通过权函数选择改善开环奇异值频率特性曲线以实现系统的闭环性能,并在鲁棒性能指标和鲁棒稳定性之间进行折衷.它的优点是设计者清楚了解如何改变L的形状以获得鲁棒性能和鲁棒稳定性都较满意的控制器K.该方法的缺点是没有直接考虑决定系统响应的闭环传递函数,如S和T(S=(I+ G K)-1,T=I-S),在|L(jω)|≈1的从低频到高频的穿越区域不能推出关于S和T的任何信息,如果L(jω)接近于-1,|S|和|T|可能有很大的峰值. 采用H∞控制的混合灵敏度控制策略可直接对闭环传递函数(如S和T)进行增益成形,这是一个H∞优化问题[2],由于设计中需要选择权函数,设计者不得不进行反复迭代和大量的演算以积累实际经验,无捷径可走,故文献[3]称权函数的选择方法及参数调整是一门艺术. 能否避免权函数的选择而对控制系统进行闭环增益成形?作者通过对H∞控制的S/T混合灵敏度奇异值曲线的观察(参见图1)及S和T的相关性(T=I-S)给出一种新的基于闭环增益成形的控制算法.该算法的核心是确定闭环系统传递函数即T的最终希望的形状,用闭环系统具有工程意义的参数直接构造出鲁棒控制器.由于T和S的相关性, T的形状确定,S的形状随之确定,从而能保证设计出的控制器具有良好的鲁棒性能和鲁棒稳定性. 观察图1所示的典型的S&T奇异值曲线,为使系统鲁棒稳定要求系统闭环频谱为低通的,且最大奇异值为1以保证无静差地跟踪参考信号r;系统的带宽频率决定了系统的控制性能;而频谱的关门斜率决定了系统对有效频带以外的干扰频率的敏感程度,斜率越大,干扰衰减越大,即对干扰的影响不敏感,可增强系统的鲁棒性能,但如关门斜率取得太大,设计出的控制器阶数增高,不利于控制器的实现且控制效果改善也不明显.一般地,关门斜率取-20dB/dec、-40dB/ dec和-60dB/dec. 设闭环系统的带宽频率为1/T1(严格说应为交接频率,本文为分析方便,将交接频率近似为带宽频率),下面分别以关门斜率(或称高频渐近线斜率)取-20dB/dec、-40dB/dec 第11期 1999年11月 电 子 学 报 ACTA EL ECTRONICA SINICA Vol.27 No.11 Nov. 1999 Ξ收稿日期:1998208231;修订日期:1999203215.高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(98015101)
电流、电压、功率的关系及公式
电流=电压/电阻 功率=电压*电流*时间 电流I，电压V，电阻R，功率W，频率F W=I的平方乘以R V=IR 电流I，电压V，电阻R，功率W，频率F W=I的平方乘以R V=IR W=V的平方除以R 电压V（伏特），电阻R（欧姆），电流强度I（安培），功率N（瓦特）之间的关系是： V=IR，N=IV =I*I*R, 或也可变形为:I=V/R,I=N/V等等.但是必须注意,以上均是在直流(更准确的说,是直流稳态)电路情况下推导出来的!其它情况不适用.如交流电路,那要对其作补充和修正求电压、电阻、电流与功率的换算关系 电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P 就记得这一些了，不知还有没有 还有P=I2R P=IU R=U/I 最好用这两个；如电动机电能转化为热能和机械能。电流 符号: I 符号名称: 安培（安） 单位: A 公式: 电流=电压/电阻 I＝U/R 单位换算: 1MA（兆安）=1000kA（千安）=1000000A（安） 1A（安）=1000mA（毫安）=1000000μA（微安）单相电阻类电功率的计算公式= 电压U*电流I
单相电机类电功率的计算公式= 电压U*电流I*功率因数COSΦ 三相电阻类电功率的计算公式= *线电压U*线电流I （星形接法） = 3*相电压U*相电流I（角形接法） 三相电机类电功率的计算公式= *线电压U*线电流I*功率因数COSΦ（星形电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P 就记得这一些了，不知还有没有 还有P=I2R ⑴串联电路 P（电功率）U（电压）I（电流）W（电功）R（电阻）T（时间） 电流处处相等 I1=I2=I 总电压等于各用电器两端电压之和 U=U1+U2 总电阻等于各电阻之和 R=R1+R2 U1：U2=R1：R2 总电功等于各电功之和 W=W1+W2 W1：W2=R1：R2=U1：U2 P1：P2=R1：R2=U1：U2 总功率等于各功率之和 P=P1+P2 ⑵并联电路 总电流等于各处电流之和 I=I1+I2 各处电压相等 U1=U1=U 总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和R=R1R2÷（R1+R2） 总电功等于各电功之和 W=W1+W2 I1：I2=R2：R1 W1：W2=I1：I2=R2：R1 P1：P2=R2：R1=I1：I2 总功率等于各功率之和 P=P1+P2