射频_电磁干扰电平及其转换关系和运用

射频/电磁干扰电平及其转换关系和运用：
当需要表示系统中的一个功率（或电压）时，往往会遇到量值相差非常悬殊(甚至达千百万倍的信号)，可利用电平来表示。

系统中某一点的电平是指该点的功率（或电压）对某一基准功率（或电压）的分贝。

为了便于表达、叙述和运算（变乘除为加减），常采用对数单位——分贝(dB)。

分贝(dB)是表征两个功率电平比值对数乘以10的单位，即
A = 10lg( P/P0 )
由于有：P="U"2R="I"2/R
则A="20lg"(U/U0) = 20lg(I/I0) 也被接受定义为分贝的单位，注意这是阻抗要取相同的值（工程上常用的R值有50，75。

）。

如果只是表征两个功率电平比值的对数，即B="lg"( P/P0 ) ,单位则为bel,贝尔.dB是decibel.
显然，基准功率（即P="P0"）的电平为零。

对同一个功率，选用不同基准功率P0（或电压U0）所得电平数值不同，后面要加上不同的单位。

若以1W为基准功率，功率为P时，对应的电平为10 lg（P/1W），单位记为dBW （分贝
瓦）。

例如功率为1W时，电平为0dBW；功率为 100W时，电平为20dBW；功率为100mW时，对应的电平为10lg(100mW/1W) = 10lg(100/1000) = -10dbW。

已知系统中某点的电压，也可用dBW来表示该点的电平。

例如某输入端的电压为100mV，
则其输入功率 P = U^2/Z = 0.1^2 /75 = 1.3 × 10^(-4) W （取Z="75"），对应的电平为10lg( 1.3 × 10^(-4) / 1 ) = -38.75dbW
若以1mW为基准功率时，则功率为P时对应的电平为10lg（P/1mW），单位记为dBmW（分
贝毫瓦）。

例如功率为1W时，电平为30dBm；功率为1mW时，电平为0dBm；功率为1uW时，电平为-30dBm；电压为1mV时，对应的功率
P = U^2/Z = 0.001^2 /75 = 1.3 × 10^(-8) W =1.3 × 10^(-5) mW（取Z="75"）对应的电平为 10lg( 1.3 × 10^(-5)mW /1mW) = -48.75 dbm
dBmW通常简写为dBm。

dBμv简写为dBμ，此即“分贝微伏”的由来。

同样，定义场强1μV／m＝0dBμV／m（也简写为dBμ），称“分贝微伏／米”。

若以1mV作为基准电压，则电压为U时对应的电平为20lg（U/1mV），单位记为dBmV（分
贝毫伏）。

例如电压为1V时，对应的电平为60dBmV；电压为1uV时，对应的电平为-60
dBmV ；功率为1mW时，电压 U = sqr( P*Z ) = sqr(75*10^(-3)) V = 274 mV （取Z="75"）
对应的电平为20lg(274mv/1mv) = 48.75 dbmv
若以1uV为基准电压，则电压为U时对应的电平为20lg（U/1uV），单位记
为dBuV（分贝
微伏）。

例如电压为1mV时，电平为60dBuV ；电压为100mV 时，电平为
100dBuV ；功率为1mW时，电压 U = 274 mV = 2.74 × 10^(-5) uV （取Z="75"）对应的电平为20lg(2.74 × 10^(-5) / 1 ) = 108.75 dbuV
电平的四个单位dBW、dBm、dBmV、dBμV之间有一定的换算关系，表所示左边的原单位变
利用表可以方便地把电平由一种单位化为另一种单位。

上表具体的转换可以通过运算来完成，以DBm,dBmv的相互转换为例：
XdBm="10" Log(Pout/Pin)
=10Log(a/1)( dBm，a：mw)
=10Logb2/R(b:mv; R:)-10Log1（mw）
=10Log[(b*10-3)2*103/R ] （mw）
=20logb-30-10LogR（设R="50"）
=Y-47
YdBmv="20" Log(Vout/Vin)
=20Logb(b:mv)- 20Log1（mv）
=20Log(a*R) 1/2(a：mw, R: )
=20Log（a*10-3*R} 1/2*103(a：mw, R: )
=20Log[(aR) 1/2*103/2] (a：mw, R: )
=10Loga+10LogR+10Log103
=10Loga+30+10LogR（设R="50"）
=X+47
不论是从dBm，dBmv中哪一个计算，转换计算的前提是功率必须相同！
这里有另外一种转换思路，
XdBm="10" Log(Pout/Pin)
=10Log(a/1)( dBm，a：mw)
= 10Loga( dBm，a：mw)－10Log1（mw）
=10Logb2/R(dBm，b:mv; R: )-10Log1（mw）
当V2/R="1mw"时，R一般为50或者75，取R=50，
V2=50m w/w="50"*10-3w/
V=(50*10-3)1/2v=(50*10-3)1/2*103mv
以50*10-3/2v的电压加到50的电阻上得到1mw的功率
继续转换运算：
以1mw作为计算基准，则计算的基准电压必须为1mw时的电压，
即Vin=(50*10-3)1/2*103mv
则YdBmv =20Logb/(50*10-3)1/2*103mv
=20Logb+10Log50+10Log10350
=20Logb+47
以1mv作为计算基准，则Pout必须是1mv消耗在R上的功率（取R="50"）：即及Pin=（1*10－３）2/50
则XdBm="10" Log(Pout/Pin)
=10 Log(a/（1*10-3）2*103/50)
=10Loga－47
在信号、功率的计量测试中，引入分贝制单位后，把乘除变为加减，大大方便了表达、叙述和运算。

但是，有些分贝制单位是不能直接相加减的，这并不是因为什么相位关系。

下面举例说明：
40dBμ＋40 dBμ≠80dBμ，为什么?
答：40dBμ＝100μV，40dBμ＋40 dBμ＝200μV。

20lg200(μV)＝46 dBμ。

0dBμ＋0 dBμ≠0dBμ，为什么?
答： 0dBμ＝1mW， 0dBμ＋0 dBμ＝2mW
10lg2＝3dBm。

这里的表达方式不一定规范，但是可以说明问题。

可以看出，因为有对数运算的关系，运算思维是不可简单的逆向的，要将其计算的倍数关系相加。

如可以将：86dBμ是80和6这两个数字之和而80dB、6dB的对应电压比为104、2。

故有l04×2＝2×104＝20×103。

因此，86dBμ即为20mV。

分贝制单位在电磁干扰场强计量测试中的用法常见的有如下三种：
1．表示信号传输系统中任意两点间功率（或电压）的相对大小，或空间某两点电磁干扰场强的相对大小。

（譬如功率的衰减倍数，功率磁通密度的比较，Cable/Insert损耗的计算）。

2．在指定参考电平(电压或电场强度)时，可用分贝表示电压或电场强度的绝对值。

此参考电平通称为零电平。

（说某场强仪的量程是6～126dBμV，即表示该场强仪的量程上限是2×106μV／m，或2V／m。

量程下限为2×100μV／m，即2μV。

3．用分贝表示电压或场强的误差大小。

（不确定度±dB意味着百分误差为＋12.2％、－10.87％）。