Про насущне питанні як перевести з дБм в дб (частина 2)

На багатьох форумах люди задають питання: як перевести з дБ в дБм?

Як було показано вище, перевага логарифмічною шкали очевидно в разі, коли ми досліджуємо у скільки разів значення однієї величини більше або менше іншого.

Наприклад, втрати на елементі ВОЛЗ (в сплітері, в ОВ або механічному соединителе) визначаються співвідношенням:

де P1 і P2 - потужності сигналу відповідно на вході і виході елемента, виражені в Вт, мВт (mВт, милливатт) або мкВт (μВт, мікроват).

Крім дБ, існує ще одна схожа логарифмічна одиниця вимірювання - дБм. На відміну від дБ, які характеризують втрати (у скільки разів зменшується потужність оптичного сигналу) або посилення (у скільки разів збільшується потужність оптичного сигналу), дБм показують рівень потужності сигналу, щодо опорної потужності рівний 1 мВт.

Переклад потужності сигналу з мВт в логарифмічну шкалу - дБм, проводиться вимірювачем оптичного випромінювання за формулою

де P0 = 1 мВт - абсолютний нульовий рівень, рекомендований МСЕ-Т (міжнародним союзом електрозв'язку, сектором стандартизації). Буква "м", додана після дБ, означає, що в якості опорного рівня потужності взято 1 мВт. Якщо як опорного рівня потужності взяти 1 мкВт, то позначення буде мати вигляд дБмк. В англомовній літературі часто dBm позначають dBmW, (переводячи на рус. - дБмВт), акцентуючи увагу на те, що дБ узятий по потужності, а не по напрузі або току. Для скорочення запису зазвичай Вт опускають, і залишається просто дБм.

Може виникнути питання, навіщо потужність сигналу переводити в дБм? Відповідь очевидна - щоб можна було при розрахунках оперувати з дБ і в результаті виникають в лінії зв'язку (дротового або бездротового) втрат і підсилень сигналу обчислити його рівень на вході приймача.

Зворотне перетворення з дбвт в Вт здійснюється за такою формулою:

Чому в якості опорного рівня прийнятий 1 мВт? Чесно кажучи, відповідь на це питання ніде не зустрічається. На наш погляд це значення використовується в силу наступних обставин.

У зв'язку з цим, якщо б ми для відображення рівня сигналу використовували дбвт, то нам довелося б працювати з негативними величинами: 1 мВт відповідає мінус 30 дбвт, 50 мВт відповідає мінус 13 дбвт. Очевидно, це викликає деяку плутанину - велика потужність відповідає меншому рівню сигналу. Таким чином, вираз рівня потужності в дБм в системах телекомунікацій в більшості випадків є більш зручним, ніж дбвт.

Досить часто, нарівні з децибелами застосовуються Непером. Непер - логарифмічна величина (натуральний логарифм безрозмірного відносини фізичної величини до однойменної фізичної величиною, прийнятої за вихідну). Свою назву ця одиниця отримала в честь математика, "винахідника логарифмів" Джона Непера.

Децибел не є офіційною одиницею в системі одиниць СІ, хоча за рішенням Генеральної конференції з мір та ваг допускається його застосування без обмежень спільно з СІ, а Міжнародна палата мір і ваг рекомендувала включити його в цю систему.

При деякому навику операції з децибелами цілком реально виконувати в умі. Для цього корисно пам'ятати наступні взаємозв'язки:

1 дБ - в 1.25 рази,
3 дБ - в 2 рази,
10 дБ - в 10 разів.

Звідси, розкладаючи "більш складні значення" на "складові", отримуємо:

6 дБ = 3 дБ + 3 дБ - в 2 · 2 = в 4 рази,
12 дБ = 4 · (3 дБ) - в 24 = в 16 разів

13 дБ = 10 дБ + 3 дБ - в 10 · 2 = в 20 разів,
20 дБ = 10 дБ + 10 дБ - в 10 · 10 = в 100 разів,