Ang dB (Decibel) ay ang pinakamahalaga at madalas na ginamit na scale sa larangan ng RF, ngunit maliwanag din na mahirap at nakalilito para sa isang tao na ipinakilala lamang dito.

Sa kasamaang palad, kung hindi mo lubusang maunawaan ang mahalagang sukat na ito, magkakaroon ka ng matinding kahirapan upang maipatuloy ang iyong ekspedisyon ng RF.

Ang pakikipag-ugnay sa mga numero para sa pakinabang, boltahe, at lakas na naghahalo ng dB, dBm, dBc, dBW, dBmW, watts, milliwatts, volts, millivolts, atbp, ay madalas na nangangailangan ng pag-convert pabalik-balik sa pagitan ng mga linear na halaga at decibel na halaga.

Nakita ko ang maraming mga kabataan na RF na hindi pinansin ang kahalagahan ng pag-unawa sa dB, sa kalaunan ay napagtanto na kailangan nilang matuto nang maayos ang simpleng term na ito kung nais nilang pumunta pa sa larangan ng RF.

Ang maikling tutorial na ito ay makakatulong sa iyo na linawin ang pagkakaiba sa pagitan ng pagtatrabaho sa mga decibel at pagtatrabaho sa mga linear na halaga.

Mga Pangunahing Kaalaman sa Logarithm
Ang paggamit ng mga decibel ay nagsasangkot sa pagtatrabaho sa mga logarithms, at ito ang pinakamababang kaalaman sa matematika na dapat mong makuha.

Kaya kailangan nating pag-usapan ang logarithm bago pag-usapan ang tungkol sa dB.

Magsimula tayo sa simpleng matematika na iyong natutunan sa gitna ng paaralan:

Ang mga tao ay may posibilidad na gumawa ng mas kaunting mga pagkakamali kapag nagdaragdag at pagbabawas ng mga numero, kaya ang kalamangan ng mga logarithms ay maliwanag.

Ngayon suriin natin ang mga ito, bawat isang base = 10 tala sa pag-log:

Dahil ang 10 naitaas sa lakas ng 3 ay katumbas ng 1,000, ang base-10 na log ng 1,000 ay 3 (log10 (1,000) = 3).

Ito ang pangunahing batas ng logarithms:

Kung ang isang = 10, maaari lamang tayong magsulat ng log (c) = b, at pag-log (100) = 2, pag-log (1,000) = 3, at iba pa.

Ngayon pumunta tayo sa karagdagang halimbawa:

Ikaw ay nagdidisenyo ng isang simpleng tatanggap tulad ng sumusunod:

Para sa kadali ng madaling paghahambing, gagana muna kami sa mga mga linear na halaga, at lahat ng mga natamo / pagkalugi ay nauugnay sa 'boltahe'.

* Makakuha ng Antenna: 5.7
* Mababang Noise Amplifier (LNA) Makakuha: 7.5
* Makakuha ng panghalo: 4.6
* KUNG Filter Gain / Pagkawala: 0.43
*KUNG Kunin ang Amplifier: 12.8
* Makakuha ng Demodulator: 8.7
* Nakakuha ng Audio Amplifier: 35.6

Ang kabuuang pakinabang sa linear na halaga mula sa antena hanggang sa huling yugto ng audio amplifier output ay:

Napakahirap na tandaan ang mga numerong ito ngunit, sa kasamaang palad, kailangan mong hawakan ang maraming mga numero sa larangan ng RF. Kaya kailangan nating maghanap ng mas madaling paraan upang makitungo sa kanila.

Ngayon ay kumuha tayo ng isang mas madaling ruta gamit ang parehong tagatanggap. Sa halip na gamitin ang mga linear na halaga, ililipat namin ang mga ito sa mga logarithms.

* Antenna Gain: 5.7 (mag-log 5.7 = 0.76)
* Mababang Gana ng Amplifier ng Ingay: 7.5 (log 7.5 = 0.88)
* Makita ng panghalo: 4.6 (mag-log 4.6 = 0.66)
* KUNG Makakuha / Mawawala ang Filter: 0.43 (mag-log 0.43 = -0.37)
*KUNG Makukuha ang Amplifier: 12.8 (mag-log 12.8 = 1.11)
* Demodulator Gain: 8.7 (mag-log 8.7 = 0.94)
* Makukuha ang Audio Amplifier: 35.6 (mag-log 35.6 = 1.55)
* Kabuuang Gain: 335,229.03 (mag-log 335,229.03 = 5.53)

Ang kabuuang pakinabang, 335,229.03 sa linear na halaga, katumbas ng 5.53 kung ililipat sa logarithm.

Sa halip na gumamit ng mga pagdami, maaari kang magdagdag ng mga indibidwal na mga natamo upang makuha ang kabuuang pakinabang, pagkatapos mailipat muna sa mga logarithms, na may mas maliit at mas maiikling halaga. Hindi ba mas madali itong makalkula at matandaan?

Ang nag-iisang isyu na maaaring hindi mo gusto ay marami ang kailangan mong pamilyar sa pagkalkula ng logarithm ngunit, maniwala ka sa akin, malapit ka nang magaling sa malakas na pag-andar na ito at magsaya sa paggamit nito araw-araw.

Huwag subukan na maiwasan ang paggamit nito kung talagang seryoso ka sa pagtatrabaho sa larangan ng RF.

Sa katunayan, hindi ka gumagamit ng mga guhit na halaga na higit pa sa isang beses kang nagtatrabaho sa larangan ng RF sa loob ng 1 o 2 taon.

Ang tanging bagay na iyong gagamitin ay 'dB'.

Mga Pangunahing Kaalaman sa dB
Ipagpatuloy natin ang kapaki-pakinabang na salitang 'dB', isang bagay na gagamitin mo sa bawat sandali kapag nagtatrabaho ka sa mga proyekto ng RF.

Pagkuha ng Boltahe sa dB:
Kailangan nating pag-usapan ang tungkol sa pagkakaroon ng boltahe at magkamit ng kuryente nang magkahiwalay at ipagsama ang mga ito upang makita kung magkapareho sila.

Magsimula tayo sa pagkakaroon ng boltahe muna:

Ang isang decibel (dB) ay tinukoy bilang 20 beses na base-10 logarithm ng isang ratio sa pagitan ng dalawang antas ng boltahe Vout / Vin (nakuha ng boltahe, sa ibang salita).

Ang lahat ng mga nadagdag na higit sa 1 samakatuwid ay ipinahiwatig bilang mga positibong decibel (> 0), at ang mga nadagdag na mas mababa sa 1 ay ipinahayag bilang mga negatibong decibel (<0).

Alamin natin ang pakinabang sa dB para sa nakaraang halimbawa ng tatanggap.

*Makakuha ng Antena: 5.7 (20log 5.7 = 15.1)
* Mababang Kita ng Amplifier ng Ingay: 7.5 (20log 7.5 = 17.5)
* Makita ng panghalo: 4.6 (20log 4.6 = 13.3)
* KUNG Makakuha / Mawawala ang Filter: 0.43 (20log 0.43 = -7.3)
* KUNG Makukuha ang Amplifier: 12.8 (20log 12.8 = 22.1)
*Makukuha ang Demodulator: 8.7 (20log 8.7 = 18.8)
* Makukuha ang Audio Amplifier: 35.6 (20log 35.6 = 31.0)
* Kabuuang Gain: 3.35229E + 05 (20log (3.35229E + 05) = 110.5)

Muli, maaari mong idagdag ang sama-sama sa mga indibidwal na mga natamo upang makuha ang kabuuang pakinabang sa dB.

Makakuha ng Power sa dB:

Bago pag-usapan ang tungkol sa pagkakaroon ng kuryente sa dB kailangan nating malaman ang kaugnayan sa pagitan ng boltahe at kapangyarihan.

Alam nating lahat, para sa isang sine wave V volts na inilapat sa isang resistor load R ohms,

Karamihan sa mga RF circuit ay gumagamit ng 50 ohms bilang mapagkukunan at impedance ng pag-load, kaya kung ang boltahe sa buong risistor ay 7.07V (rms), pagkatapos

Samakatuwid, ang kikitain ng kapangyarihan ay proporsyonal sa parisukat na nakakuha ng boltahe, halimbawa kung ang nakuha ng boltahe ay 5, kung gayon ang kuryente ay magiging 25, at iba pa.

Maaari naming tukuyin ang lakas na makuha sa dB sa ibaba:

Ang isang decibel (dB) ay tinukoy bilang 10 beses na base-10 logarithm ng isang ratio sa pagitan ng dalawang mga antas ng kapangyarihan Pout / Pin (kapangyarihan makakuha, sa ibang salita).

Nalilito sa mga halaga ng dB sa pagitan ng nakuha ng boltahe at pagkakaroon ng lakas? Malinaw ang mga bagay kung magbasa ka.

Balikan natin ang nakaraang halimbawa:

* Makakuha ng Antenna: 5.7
* Mababang Noise Amplifier (LNA) Makakuha: 7.5
* Makakuha ng panghalo: 4.6
* KUNG Filter Gain / Pagkawala: 0.43
*KUNG Kunin ang Amplifier: 12.8
* Makakuha ng Demodulator: 8.7
* Nakakuha ng Audio Amplifier: 35.6

Ang lahat ng mga natamo / pagkalugi ay nauugnay sa 'boltahe'. Ang linear na halaga ng boltahe ng antena ay 5.7 (15.1 dB) at ang kuryente ay magiging:

!! Ang nakuha ng boltahe ay eksaktong kapareho ng pagkakaroon ng lakas sa dB.

Kaya maaari naming muling isulat ang halimbawang ito muli sa lahat ng mga linear na nadagdag / pagkalugi na inilipat sa 'kapangyarihan':

* Makakuha ng Antena: 32.49 (15.1 dB)
* Mababang Gana ng Amplifier ng Ingay: 56.25 (17.5 dB)
* Makita ng panghalo: 21.16 (13.3 dB)
* KUNG Makakuha / Mawawala ang Filter: 0.18 (-7.3 dB)
* KUNG Makita ang Amplifier: 163.84 (22.1 dB)
* Demodulator Gain: 75.69 (18.8 dB)
* Gain ng Audio Amplifier: 1267.36 (31.0 dB)
* Kabuuang Kita: 1.12379E + 11 (110.5 dB)

Gayunpaman, ang tanging kadahilanan na maaari mong gamitin ang pakinabang ng boltahe ay dahil madali mong masukat ang boltahe gamit ang oscilloscope, ngunit hindi praktikal na sukatin ang boltahe kapag ang dalas ng radyo ay mas mataas kaysa sa 500 MHz.

Dahil maaari kang magkaroon ng isyu sa kawastuhan sa pamamagitan ng paggamit ng oscilloscope upang masukat ang mga frequency ng radyo.

Hindi ko sinasabing ang kapaki-pakinabang na oscilloscope ay hindi kapaki-pakinabang, sinabi ko lang na hindi ko sinusukat ang RF boltahe gamit ang oscilloscope kung walang tiyak na dahilan para sa pangangailangan na ito.

Sa paglipas ng 90% ng oras, gumagamit ako ng spectrum analyzer upang masukat ang signal ng RF.

Ito ay isang paksa para sa isa pang post.

Ang isang halaga ng pakinabang na nakikita mo sa datasheet ay palaging nauugnay sa pagkakaroon ng kapangyarihan sa dB, hindi isang pakinabang ng boltahe o linear na halaga.

Sususahin namin ang artikulong ito sa isang simpleng halimbawa:

Isang amplifier na may pakinabang na 15 dB:

Mula noong 15 dB = 10log (Pout / Pin)
Ang kikitain ng kuryente sa linear na halaga ay:

Pout / Pin = 10 (15/10) = 31.62
At mula noong 15 dB = 20log (Vout / Vin)
Ang nakuha ng boltahe sa linear na halaga ay:

Vout / Vin = 10 (15/20) = 5.62
At, 5.622 = 31.62

Inaasahan kong may natutunan ka sa artikulong ito. Kung alam mo nang malinaw ang lahat ng aking nabanggit dito, kung gayon, binabati kita, nasa tamang landas ka sa larangan ng RF.

Kung nalilito ka pa pagkatapos basahin ang artikulong ito nang maraming beses, pagkatapos ay huwag mag-alala, hindi ka nag-iisa, huminga lamang ng malalim at basahin ito nang sunud-sunod, o bumalik pagkatapos magbasa ng maraming mga artikulo mula sa ang blog na ito.

Mas maaga o kaya ay master mo ang 'dB' nang walang kahirapan.

Nasa ibaba ang ilang mga imahe na sa palagay ko makikita mo silang kapaki-pakinabang: