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对于刚入行的新手工程师来说，无线射频领域的使用的术语非常特别。他们经常追问的典型问题是：无线射频信号功率的单位为什么要用dB ,dBm？ 物理学里功率的单位难道不应该用瓦特W？0 dBm 时怎么还有功率？ 此时应该是0 即无任何功率吧。 怎么还出现负数功率-130dBm的情况 ？-130dBm 这个功率究竟是多少呀？怎么又冒出来dBW ？ 你们经常说3dB功率就差了一倍究竟是为什么？
如果您也是像上面这位新晋小白工程师一样，对这些dB dBm等单位也充满好奇，那就和我们一起开启本期文章揭晓这些问题的答案。
首先来看GPS无线射频信号常用的-130dBm转化为瓦特W为单位实际功率值
0.0000000000000001W=1.0E-16W
注意别数错了小数点后有15个零，这里可以看出来使用dBm沟通交流的简洁和便利，另外还可以很明显的注意到这GPS那确实是非常弱的信号。
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dB 分贝
分贝dB这个单位英文“decibel”， 以美国发明家Alexander Graham Bell名字命名， 他就是拥有世界上第一台电话机专利权的贝尔， 创办了享誉全球的贝尔实验室，同时还是一位声学专家。
Deci 就是十分之一的意思，分贝是用来衡量两个相同单位物理量的相对关系，最早用来描述声音大小（声压），在声学，音频行业天天和dB打交道。人耳可听见的声压振幅范围很大2E-5 Pa~ 20Pa ， 如果用线性的数字描述，小数点后的数字会比较多，且人耳对声音可洞察的响度差别是指数比例的。 所以我们常见的声音强度直接用0~120dB来表征就特别方便易懂。
dB是一个相对值，表述两个相同单位的数值比值，所以算出来的结果本身是不带单位，无量纲单位，描述的是这两个数比率差距。即下公式：P2 /P1取10为底的对数后乘10
为了方便理解我们举例子来说明
例子1 ： P1= 10, P2= 1000 带入公式即可算出P2比P1 大 20 dB
例子2： P1= 10, P2= 20 即可计算出P2比P1 约大3 dB, 这也就说常见的3dB可就差距一倍。所以这里要注意使用dB时，这些数字看起来并没有发生巨大的变化，但实际上，分贝是呈指数级增长
例子3 ： P1=10 , P2= 1 计算可得 -10 dB。 这里就可以看出dB可以为负值，表征的就是P2比P1小
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dBm
dBm就不再是一个相对值了，而是描述绝对功率值。
dBm是以1mW 毫瓦为参考Reference值
dBW是以1W 瓦为参考Reference值
例子4：0 dBm= 10lg(1mW/1mW) 即 0dBm 时功率为1毫瓦mW
例子5：0 dBW= 10lg(1W/1W)= 10lg(1000mW/1mW)=30dBm 即1W 和1mW差别是1000，反映到分贝单位上差别是30dB
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为什么在无线通信射频领域要使用dB dBm单位 ？
作为射频工程来说会涉及很多专业性较强的术语，dB这个概念根深蒂固，在工作的项目上无处不见。
首先使用dBm能够以简短的形式表达很大或很小的数值功率，使其成为无线电、微波和光纤通信等领域首选的计量单位。
其次无线通信领域包括蜂窝移动4G,5G, 路由器AP, WiFi，蓝牙，无线电等等发射无线射频信号功率都比较低1mW~1W,且还受到监管机构的限制，而移动物联网设备多是基于电池，就这迫切需要节能省电。
无线射频RF信号在无遮挡自由空间中传播后信号数值功率变得非常小而无法处理，可以用The Friis transmission equations 传输公式来计算。无线射频信号随着距离的增加衰减非常大，信号衰减呈现非线性，按指数函数下降，分贝正好表示这种关系。
无线射频RF系统的所有阶段（插损，滤波器，LNA）等增益和损耗都是以dB加减来表示会非常方便计算。dB大于1 就说明是有增益，信号被放大。反之dB小于1说明信号被衰减。
最后来看看生活中常见的无线射频信号功率范围
通常，蜂窝移动通信在手机接收端的信号强度常用用RSRP (Reference Signal Received Power)表示，范围是-50dBm ~ -120dBm
家用WiFi的信号功率范围一般是 -30 dBm ~ -80 dBm
注： 部分图片来源互联网
关键词：dB ,dBm ,分贝，毫瓦，功率，GPS，无线电，射频，RF，功率转换
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