什么是 dB dBm dBi dBc ？

dB应该是无线通信中最基本、最习以为常的一个概念了。我们常说“传播损耗是xx dB”、“发射功率是xx dBm”、“天线增益是xx dBi”……有时候，这些长得很像的dBx们可能被弄混，甚至造成计算失误。它们究竟有什么区别呢？

这事不得不先从dB说起。而说到dB，最常见的就是3dB啦！3dB在功率图或误码率图中经常出现。其实，没什么神秘的，下降3dB就是指功率下降一半，3 dB点指的就是半功率点。
+3dB表示增大为两倍，-3dB表示下降为1/2。这是怎么来的呢？ 其实很简单，让我们一起看下dB的计算公式：dB=10lg(p1/p0)

dB表示功率P1相对于参考功率P0的大小关系。如果P1是P0的2倍，那么：
10lgP1/P0=10lg2=3dB

如果P1是P0的一半，那么：
10lgP1/P0=10lg1/2=-3dB

+3dB，表示功率增加为2倍；+10dB，表示功率增加为10倍。

-3dB，表示功率减小为1/2；-10dB，表示功率减小为1/10。

可见dB是个相对值，它的使命就是把一个很大或者很小的数，用一个简短的形式表达出来。

功率增大100000000（8个0）倍，那么，用dB表示那就是10lg(p1/p0)=80dB

功率减小0.00000001（小数点后8位）倍，那么，用dB表示那就是10lg(p1/p0)=-80dB

这可以极大的方便我们计算和描述。尤其是绘制表格的时候，大家可以自行脑补下，没换算成dB前，这么多的0，坐标轴得拉到外太空了吧……

理解了dB，你只能横着走，理解了dB家族的其它成员，你就可以躺赢了。
我们还是从最常用的dBm、dBw来说说吧！

dBm、dBw就是把dB公式中的参考功率P0分别换成1 mW、1 W：

参考功率P0

1 mW、1 W都是确定的值，因此dBm、dBw都可以表示功率的绝对值。
直接上个功率换算表供大家参考：

功率换算表

这里，我们要记住：1 W = 30 dBm。

简化口诀是“30是基准，等于1 W整”。

记住了这条，再结合前面的“加3乘2，加10乘10；减3除2，减10除10”，你就可以进行很多口算了。
  
44 dBm=？W

44 dBm=？W

你算对了吗？


这里我们需要注意，等式右侧除了30 dBm，其余的拆分项都要用dB表示。也就是说，用一个dBx减另一个dBx时，得到的结果用dB表示。

[例] 如果A的功率为46 dBm，B的功率为40 dBm，可以说A比B大6 dB。[例] 如果A天线为12 dBd，B天线为14 dBd，可以说A比B小2 dB。

例如，46 dB表示P1为P0的4万倍，46 dBm则表示P1的值为40 W。符号中仅仅差了一个m，代表的含义可完全不同。

dB家族中常见的还有dBi、dBd、dBc。它们的计算方法与dB的计算方法完全一样，表示的还是功率的相对值。
不同的是，它们的参考基准不同，即分母上的参考功率P0所代表的含义不同。

分母上的参考功率P0所代表的含义不同

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。这个差值是两种天线的不同方向性导致的，这里咱们就不展开说了。

此外，dB家族不仅可以表示功率的增益和损耗，还可以表示电压、电流、音频等，大家要具体场景具体应用。

需要注意的是，对于功率的增益，我们用10lg（Po/Pi），对于电压和电流的增益，要用20lg（Vo/Vi）、20lg（Io/Ii）。

电压和电流的增益

多的这个2倍是怎么来的呢？

这个2来源于电功率转换公式的平方上。对数里面的n次方，计算后对应的就是n倍啦。

P=UI=I²R

最后，整理了一些主要的dB家庭成员，供大家参考。


相对值

相对值

绝对值

绝对值

dB在缺省情况下总是定义功率单位，以10lg 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20lg 为计。

注意基本概念
在dB，dBm计算中，要注意基本概念。比如前面说的0dBw = 10lg1W = 10lg1000mw = 30dBm；又比如用一个dBm减去另外一个dBm时，得到的结果是dB。如：30dBm - 0dBm = 30dB。

dB和dB之间只有加减
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）。

那么，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
dB，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。

1、dBm

dBm是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：10lg（功率值/1mw）。

[例1] 如果发射功率P为1mw，折算为dBm后为0dBm。

[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）=10lg（4*10^4）=40+10*lg4=46dBm。

2、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。

[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。

[例9] 如果甲天线为12dBd，乙天线为14dBd，可以说甲比乙小2 dB。

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。

0 dBm = 1 mW10 dBm = 10 mW14 dBm = 25 mW15 dBm = 32 mW16 dBm = 40 mW17 dBm = 50 mW20 dBm = 100 mW30 dBm = 1000 mW = 1W

如果大家都很聪明，一定可以从log的基本性质中，发现到底下的rule：dB增加3dB = mW乘2倍；dB减少3dB = mW变成1/2 ；增加10dB =乘10倍。

这样一来，你便可以用你的脑袋直接进行快速运算来求得概略值：

+3dBm= *2
+6dBm= *4 (2*2)
+7dBm= *5 (+10dB-3dB = 10/2)
+4dBm= *2.5 (+10dB-6dB = 10/4)
+1dBm= *1.25 (+4dB-3dB=2.5/2)
+2dBm=*1.6(+6dBm-4dBm=4/2.5=1.6)

举个例子，假设你已经知道0dBm = 1mW，那么3dBm当然就等于2mW啰。那么，47dBm呢？40dBm →10^4mW，再多7dBm →5 * 10^4mW = 50W。

dBi、dBd、dB、dBm、dBc之间的区别

答：它们都是功率增益的单位，不同之处如下：

dBi和dBd是功率增益的单位，两者都是相对值，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。一般认为dBi和dBd表示同一个增益，用dBi表示的值比用dBd表示的要大2.15 dBi。例如：对于一增益为16 dBd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。

dB也是功率增益的单位，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。

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相对于载波(Carrier)功率而言。在许多情况下，用来度量载波功率的相对值，如度量干扰（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。

对于dBi，其基准为理想的点源天线，即一个真正意义上的“点”来作天线增益的对比基准。理想点源天线的辐射是全向的，其方向图是个理想的球，同一球面上所有点的电磁波辐射强度均相同；对于dBd，其基准则为理想的偶极子天线。因偶极子天线是带有方向性的，故二者有个固定的恒差2.15即0dBd="2".15dBi。

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：
1、dBm = 10 x log[ 功率mW]
2、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

功率/电平（dBm）：放大器的输出能力，一般单位为W、mW、dBm。dBm是取1mW作基准值，以分贝表示的绝对功率电平。

换算公式：

电平（dBm）=10lgW

5W  →10lg5000  = 37dBm

10W →10lg10000 = 40dBm

20W →10lg20000 = 43dBm

从上不难看出，功率每增加一倍，电平值增加3dBm