اگر برای مدتی در صنعت پخش رادیویی کار کرده‌اید، حتماً این واحدها را دیده‌اید که روی برخی از دفترچه‌های راهنمای برخی تجهیزات پخش رادیویی مانند آنتن FM یا تقویت‌کننده RF علامت‌گذاری شده‌اند: dB، dBi، dBm. آنها شبیه به هم هستند، اما آیا می دانید معنی آنها چیست و چگونه آنها را تشخیص دهید؟ پس از خواندن این مقاله، معنای آنها و نحوه تشخیص آنها را خواهید فهمید.
محتوا
تعریف سود
قبل از پرداختن به اصل مطلب، اجازه دهید به دو سوال پاسخ دهیم: سود an چیست آنتن پخش FM معنی است؟
بر اساس ویکی‌پدیا، در یک آنتن فرستنده، بهره توضیح می‌دهد که آنتن چگونه توان ورودی را به امواج رادیویی که در جهت مشخصی هدایت می‌شوند، تبدیل می‌کند. در یک آنتن گیرنده، بهره توصیف می‌کند که آنتن چگونه امواج رادیویی را که از یک جهت مشخص می‌رسند به توان الکتریکی تبدیل می‌کند. هنگامی که هیچ جهتی مشخص نشده است، منظور از بهره به مقدار اوج بهره، افزایش در جهت لوب اصلی آنتن است.
به طور خلاصه، آنتن FM نمی تواند قدرت دستگاه فرستنده یا خود دستگاه گیرنده را بهبود بخشد، اما آنتن می تواند این توان یا امواج رادیویی را در جهت مشخصی متمرکز کند. به این ترتیب شدت موج رادیویی ساطع شده توسط آنتن در این جهت قوی تر از موج اصلی خواهد بود که همچنین به این معنی است که شدت موج رادیویی در جهات دیگر ضعیف تر از اصلی خواهد بود. بنابراین بهره، نسبت شدت موج رادیویی در جهت با قوی ترین شدت تابش به شدت موج رادیویی اولیه است.
بهره متفاوت آنتن ایزوتروپیک و آنتن با بهره بالا
تعریف و تفاوت های dB، dBi و dBm
پس از درک پایه ای از مفهوم بهره، درک سه واحد dB، dBi و dBm بسیار آسان تر است.
تعریف دسی بل
ما در مدرسه یاد گرفتیم که dB نشان دهنده بلندی صدا است. با این حال، در زمینه RF متفاوت است. فرمول آن dB=10log(x/y) است (که x و Y شدت تابش دو آنتن را نشان می دهد) و نشان دهنده تفاوت بین سطوح توان دو آنتن (بهره یا از دست دادن) است.
از طریق محاسبه، می‌توان فهمید که اگر x ضعیف‌تر از y باشد، دسی‌بل منفی است. وقتی x و y مساوی هستند، dB برابر با 0 است. هنگامی که x = 2y، dB برابر با 3 است. به طور مشابه، 6dB به معنای x برابر 4 برابر y و 12dB به معنای x برابر با 16 برابر y است. لازم به ذکر است که اگر می خواهید میزان بهره واقعی یا اختلاف توان واقعی آنتن سیمی را اندازه گیری کنید، لطفاً تلفات خود کابل RF را در نظر بگیرید.
تعریف dBi
اگر می خواهید شدت تابش آنتن جهت دار بهره و آنتن همه جهته را مقایسه کنید، باید dBi را به عنوان واحد در نظر بگیرید، جایی که "i" نشان دهنده ایزوتوپی است، و فرمول محاسبه dBi با فرمول dBi یکسان است.
زیرا آنتن همه جهته سیگنال رادیویی را با یک "کره" کامل تابش می کند، یعنی در هر جهت دارای شدت رادیویی یکسانی است. هنگامی که آنتن دارای یک بهره در جهت مشخصی باشد، لوب آن باریک می شود، یعنی آنتن ایستگاه رادیویی FM زاویه خاصی را به عنوان جهت تابش اصلی می گیرد و شدت تابش قوی تر از شدت تابش اصلی است. نسبت شدت تابش این زاویه تابش اصلی به شدت تشعشع اولیه، بهره این آنتن جهت دار است. بنابراین، زمانی که dBi بزرگتر از 0 باشد، نشان دهنده این است که آنتن دارای جهت دهی است.
الگوی تشعشعی آنتن ایزوتروپیک
تعریف dBm
اگرچه dBm شبیه dBi است، اما شدت تابش را نشان نمی دهد. "m" در dBm نشان دهنده میلی وات (MW) است که مشابه dBi است، همچنین یک مقدار نسبی است، اما مقدار نسبی توان انتقال را با 1MW به عنوان مقدار مرجع نشان می دهد. فرمول این است: dBm = 10 log (P1/1MW)
اگرچه dBm یک مقدار نسبی است، اما می توان آن را پس از تبدیل واحد به توان واقعی تجهیزات تبدیل کرد. مثلاً 0dbm = 1MW, 1dbm = 1.3MW, 10dBm = 1W, 60dbm = 1000W... می توان دید که می تواند از مقادیر بسیار ساده برای نمایش توان بسیار کم یا توان بسیار بزرگ استفاده کند. بنابراین توان واقعی دستگاه های مختلف بر حسب dBm بیان خواهد شد.
| جدول تبدیل وات به dBm |
| توان (وات) |
قدرت (dBm) |
| 0.00001 W |
-20 دسی بل |
| 0.0001 W |
-10d Bm |
| 0.001 W |
0 دسی بلم |
| 0.01 W |
10 دسی بلم |
| 0.1 W |
20 دسی بلم |
| 1 W |
30 دسی بلم |
| 10 W |
40 دسی بلم |
| 100 W |
50 دسی بلم |
| 1000 W |
60 دسی بلم |
تفاوت بین dB، dBi و dBm
به طور خلاصه، dB، dBm و dBm همه مقادیر نسبی هستند، اما 2 تفاوت زیر را دارند:
- dB و dBi برای نشان دادن شدت نسبی (به دست آوردن یا از دست دادن) تابش رادیویی آنتن استفاده می شود، در حالی که dBm برای نشان دادن قدرت واقعی تجهیزات استفاده می شود.
- dB مقدار نسبی اختلاف شدت تابش بین دو آنتن است و dBi مقایسه قدرت سیگنال رادیویی یک آنتن قبل و بعد از بهره (یا جهت) است.
پرسش و پاسخهای متداول
1. س: dB Gain برای آنتن پخش FM چیست؟
A: توانایی تابش کم و بیش در یک جهت برای آنتن های پخش FM است.
دسی بل با نسبت توان، جریان یا ولتاژ دو سیگنال اندازه گیری می شود. این رایج ترین واحد مورد استفاده برای سود است.
2. سؤال: چرا قدرت سیگنال با دسی بل اندازه گیری می شود؟
پاسخ: زیرا قدرت سیگنال از نظر لگاریتمی اما نه خطی متفاوت است.
ما از دسی بل برای اندازه گیری قدرت سیگنال استفاده می کنیم زیرا قدرت سیگنال به صورت لگاریتمی متفاوت است نه خطی. یک مقیاس لگاریتمی به اعداد ساده اجازه می دهد تا تغییرات بزرگ در سطوح سیگنال را نشان دهند.
3. س: افزایش -3 دسی بل برای آنتن به چه معناست؟
A: بهره -3dB به این معنی است که بهره خروجی به 70.71٪ از حداکثر سطح خود کاهش می یابد.
نقطه بهره -3dB تعریف می کند که سطح بهره خروجی به 70.71٪ از حداکثر سطح آن کاهش می یابد. یا می توان گفت که نقطه -3dB نیز فرکانسی است که در آن بهره سیستم به 0.707 مقدار حداکثر خود کاهش یافته است.
4. س: آیا dBi بالاتر بهتر از dBi پایین تر است؟
A: البته نه، هر سکه ای دو روی دارد. dBi بالاتر به معنای تابش بیشتر اما باریکتر است.
هر چه عدد dBi آنتن بیشتر باشد، بهره آن بیشتر است، اما الگوی میدان وسیع کمتری دارد. این بدان معنی است که قدرت سیگنال بیشتر خواهد شد اما در جهت باریک تر. اگر می‌خواهید جهت وسیع‌تری تابش کنید، باید آنتن‌های بیشتری اضافه کنید.
نتیجه
تعاریف و تفاوت های dB، dBi و dBm را از طریق مطالب بالا یاد می گیریم. قبل از ورود به حوزه RF برای شما بسیار مفید است که تئوری آنتن را بهتر بدانید. اگر می خواهید در مورد پخش بیشتر بدانید، یا به تجهیزات پخش رادیویی برای فروش نیاز دارید، لطفاً با خیال راحت این کار را انجام دهید با تیم متخصص RF ما تماس بگیرید، در اسرع وقت پاسخ داده خواهد شد. و فراموش نکنید که اگر این وبلاگ برای شما مفید است به اشتراک بگذارید!
همچنین خواندن
