分贝与 dBm 计算器
换算功率电平(dBm/dBW ⇄ W),计算功率与电压的分贝比值,并以分贝叠加增益
输入一个功率电平及其单位,将显示对应的 dBm、dBW、毫瓦和瓦特。
常见 dBm / dBW / 功率电平
| dBm | dBW | 功率 |
|---|---|---|
| -30 dBm | -60 dBW | 1 µW |
| -10 dBm | -40 dBW | 100 µW |
| 0 dBm | -30 dBW | 1 mW |
| 10 dBm | -20 dBW | 10 mW |
| 20 dBm | -10 dBW | 100 mW |
| 30 dBm | 0 dBW | 1 W |
| 40 dBm | 10 dBW | 10 W |
| 50 dBm | 20 dBW | 100 W |
| 60 dBm | 30 dBW | 1 kW |
常见 dB 比值
| dB | 功率比 | 幅度比 |
|---|---|---|
| 0 dB | 1× | 1× |
| 3 dB | 1.9953× | 1.4125× |
| 6 dB | 3.9811× | 1.9953× |
| 10 dB | 10× | 3.1623× |
| 20 dB | 100× | 10× |
| 30 dB | 1000× | 31.623× |
关于此工具
这款分贝计算器涵盖工程师最常用的三件事:在绝对功率电平(dBm、dBW、毫瓦和瓦特)之间换算,将功率比或幅度比转换为分贝并反算,以及在级联中对信号叠加增益。它采用标准定义 dBm = 10·log10(P/1 mW) 和 dBW = 10·log10(P/1 W)、功率比规则 dB = 10·log10(P2/P1) 以及幅度比规则 dB = 20·log10(V2/V1)。由于运算是对数的,增益与损耗只需相加:一个 +20 dB 的放大器将 −10 dBm 的信号提升到 +10 dBm。它为射频、音频和电气工作而设计,并配有参考表,便于一眼核对结果。
使用方法
- 1 选择一种模式:功率电平、比值(dB)或增益。
- 2 在功率电平模式下,输入一个数值并选择 dBm、dBW、mW 或 W,其他单位会立即显示。
- 3 在比值模式下,输入两个数值可得到 dB 比值,或输入 dB 可得到功率比和幅度比。
- 4 在增益模式下,输入以 dBm 表示的输入电平和以 dB 表示的增益,即可查看以 dBm、mW 和 W 表示的输出电平。
工作原理
分贝是一个对数比值。对于功率,dB = 10·log10(P2/P1);对于电压等幅度,dB = 20·log10(V2/V1),因为功率与电压的平方成正比。dBm 标度以一毫瓦为参考,因此 0 dBm = 1 mW,30 dBm = 1 W,每 10 dB 代表功率的十倍变化。由此得出两条实用经验法则:+3 dB 大约是功率的两倍(10^0.3 ≈ 1.995),+6 dB 大约是电压的两倍(10^(6/20) ≈ 2.0)。由于对数将乘法变为加法,一条链路的增益就是各级之和:−10 dBm 的信号经过 +20 dB 的放大器后以 +10 dBm 输出。
常见问题
dBm 和 dBW 有什么区别?
两者都是对数标度上的绝对功率电平,但参考值不同。dBm 以 1 毫瓦为参考,而 dBW 以 1 瓦特为参考。由于 1 W = 1000 mW,两者恰好相差 30 dB:dBW = dBm − 30。因此 30 dBm 和 0 dBW 都等于 1 瓦特。
为什么功率用 10·log 而电压用 20·log?
功率与电压的平方成正比(P = V²/R),而平方的对数会把指数提到前面:log10(V²) = 2·log10(V)。因此以 dB 表示的电压比使用 20·log10,而功率比使用 10·log10。这就是为什么 +6 dB 使电压加倍,而 +3 dB 使功率加倍。
3 dB、6 dB 和 10 dB 各是多少?
就功率而言,+3 dB 约为 2×(10^0.3 ≈ 1.995),+6 dB 约为 4×,+10 dB 恰为 10×。就幅度(电压)而言,+6 dB 约为 2×,+20 dB 为 10×。这些比值与绝对电平无关,这正是分贝如此实用的原因。
如何以分贝叠加增益或损耗?
由于分贝是对数的,只需将它们相加即可。以 dBm 表示的输出电平等于以 dBm 表示的输入电平加上以 dB 表示的总增益(损耗或衰减用负数)。例如,−10 dBm 的信号经过 +20 dB 的放大器后输出为 +10 dBm,即 10 mW。
相关工具与用途
可与欧姆定律计算器(功率与电阻)、科学计数法转换器(极大或极小的功率值)以及电阻色环计算器(制作衰减器和匹配网络时)配合使用。