为何RF射频、EMC辐射和传导测试中用dB，而不用阿拉伯数字呢？

RF射频、EMC辐射测试、EMC传导测试为什么里面为什么要引入dB，而不直接用阿拉伯数字1234567890呢？

dB 分贝

功率变化到原值的100000000倍:
10×lg(108)=10×8×lg(10)=10×8×1=80dB。
功率变化到原值的0.00000001倍:
10×lg(10−8)=10×(−8)×lg(10)=10×(−8)×1=−80dB。

在 RF射频、EMC辐射、传导测试 里，几乎都用dB表达，而不是直接用瓦特、伏特、安培用的这种阿拉伯数字？

原因主要有以下几点：
主要原因是，处理极其宽广的动态范围，在射频和EMC领域，我们经常需要测量和比较的信号强度范围非常巨大。

• 功率：从一个微弱的接收信号（可能只有 -100dBm，即0.0000000001瓦）到一个强大的发射机功率（可能高达1000瓦，即60dBm）。这个范围跨越了12个数量级。
  

• 增益/损耗：一个放大器可能有100dB的增益（100亿倍），而一个滤波器可能有80dB的衰减（1亿分之一）。
  

• EMC限值：辐射发射的限值从低频的几十微伏/米到高频的几百微伏/米，范围极广。
  

如果使用线性单位（如瓦特、伏特），这些数值会变得极其难读、难写、难计算。想象一下在图表上画一个从0.0000000001到1000的坐标轴，几乎是不可能的。而使用对数单位dB，可以将这个巨大的范围压缩到一个相对较小的数值区间（如-100到60），极大地简化了表示和可视化。

1. 量级跨度太大，不方便直观表示

在射频/EMC里，信号可能从几万瓦（发射机功率）到飞安级电流、纳瓦功率（干扰噪声）都有。

如果用阿拉伯数字，数值会跨越十几二十个数量级：

• 1W
• 0.001W (1mW)
• 0.000000001W (1nW)
• …
  
  

用 dB 表示，就变成：

• 0dBW = 1W
• –30dBW = 1mW
• –90dBW = 1nW
  
  

👉 数字跨度被压缩成 直观的线性刻度，方便比较。

2. 符合人类的“对数感知习惯”

人类对声音、亮度、电磁信号强弱的感觉，本来就是对数型的。

• 听觉 → 声音强度用 dB SPL（分贝声压级 Sound Pressure Level, SPL。dB SPL=20log10( P/P0 ) ）
• 视觉 → 光强度常用对数标度
• EMC/RF → 电场强度/功率自然适合用对数
  
  

所以 dB 更贴近我们直观的“强弱感”。

3. 运算更方便（相乘变相加）
在信号链路中，信号会经过放大、衰减、传输等过程。这些过程在物理上是乘法关系。

• 线性计算：总增益 = 放大器增益 × 电缆损耗 × 天线增益 × ... （复杂的乘除运算）
• 对数计算（dB）：总增益(dB) = 放大器增益(dB) + 电缆损耗(dB) + 天线增益(dB) + ... （简单的加减运算）
  

例如，一个信号经过一个20dB的放大器，再通过一根有-3dB损耗的电缆，其净增益就是 20+ (-3) = 17dB。这比计算100倍放大再乘以0.5的衰减要直观和快速得多。这在系统预算分析（Link Budget）中至关重要。

在射频/EMC 里，经常遇到“增益”“衰减”“耦合”这些要相乘的关系。

• 如果用阿拉伯数字：
  

Pout​=Pin​×Gain×Loss

• 如果用 dB：
  
  

Pout​(dB)=Pin​(dB)+Gain(dB)−Loss(dB)

👉 乘法 → 变成加减法，计算极其简洁。

4. EMC 测试规范都是用 dB 定义的

像 CISPR、IEC、GB、FCC 等 EMC 标准，限值曲线都是 dBµV、dBµV/m 表示：

• 传导骚扰：dBµV (电压)
• 辐射骚扰：dBµV/m (电场强度)
• 功率：dBm (相对于 1mW)
  
  

如果你直接说“干扰是 0.00056V”，不直观、不容易和限值曲线对比；

但如果说“干扰是56dBµV”，就能直接和标准曲线对应上。

5. dB 还能“脱离绝对值，只谈相对”

例如：某滤波器带来了20dB衰减

• 不需要知道输入是1mW 还是10W，结果都是“降低了20dB”。
  

👉 这种相对数值表示法，在 EMC 整改和RF系统设计里特别有用。

🔑 总结

• dB 压缩了数量级跨度（几十个数量级 → 两三位数字）
• 符合人类感知习惯（对数敏感）
• 简化计算（乘除 → 加减）
• 和标准一致（直接对照限值曲线）
• 支持相对比较（不用关心基准）
  
  

所以在射频和EMC领域，不是“能不能用阿拉伯数字”，而是 “不用dB，几乎无法高效工作”。