2022年电信传输单位——分贝 .pdf

电信传输单位分贝（dB）使用相同单位的任何物理量之间的比值都可以用比值的对数表示，其单位为贝尔（B）。在电信测试中常用的单位是贝尔的十分之一，即分贝（dB）。在电信工程中，通常不直接计算和测量某点的功率或电压，而是计算它们对某一基准值的比值，并用它的对数表示，这种相对量称为“电平”。这样做的好处是把一些数量相乘（或除）的关系转化为加（或减），使用起来更加方便。功率电平（dBm、dBW）如果以 P0瓦作为比较的基准值，那么测量到P1瓦的功率电平为Pm=10 lg(P1/P0)（dB）电信技术中，通常取P0=1 mW，这样得到的功率电平称绝对电平，单位dBm。Pm=10 lg(P1/1mW)（dBm）测量功率电平的仪表标有符号0dBm 1mW，读作 0dBm 定义为 1 毫瓦。如果取 P0=1mW，这样得到的功率电平单位dBW。Pm=10 lg(P1/1W)（dBW）电压电平（dBu）在不同的阻抗上加1 mW 功率的电压有效值如表1所示，表中还给出了对应的电压电平。表 1 常用标称阻抗上0dBm（1mW）对应的电压和电压电平R（）=600 150 135 120 75 50 U（mV）=775 387.3 367.4 346.4 273.9 223.6 Pu（dBu）=0-6.02-6.48-6.99-9.03-10.79 从表中可以看出，1 mW 的功率加在600电阻声，电压有效值是0.7746V（0.775V），因为：1mW=U2/R=0.77462/600 电信测试中也常用0.775V 作为电压比较基准，称为电压电平，单位dBu。Pu=20 lg(U1/0.775)（dBm）测量功率电平的仪表标有符号0dB 0.775V，读作 0dB 定义为 0.775V。电压电平是由600导出的，但并非只限于在600电阻上使用。几种常用标称阻抗上加 0.775V 电压的功率如表2 所示，表中还给出了对应的功率电平。表 2 常用标称阻抗上0dBu（0.775V）对应的功率和功率电平R（）=600 150 135 120 75 50 P（mW）=1 4 4.44 5 8 12 Pm（dBm）=0 6.02 6.48 6.99 9.03 10.79 相对传输电平（dBr）和相对功率电平（dBm0）在长距离电信传输途径中，如果不说明测试点的绝对电平是多少，测出该点信号的绝对电平值，其意义是不清楚的。为了说明系统中各测试点的电平应该是多少，需要在系统中选择一个传输参考点，称为零传输电平点（0TLP）。如图 1 所示，一个简化的电话系统，如果在 0TLP 点送频率为1000Hz，功率为 1mW，即 0dBm 的正弦信号，在各测试点测到的绝对名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 3 页 -电平就等于“应该”的绝对电平值，并称该值为这一点的相对传输电平值X dBr，显然 0TLP点为 0dBr。图 1 相对传输电平在模拟网的传输规划中，规定长途电路二线起点处为0TLP；数字交换和数字传输设备引入电信网后，ITU-T 新传输规划建议中，四线国际电路0TLP 是作为设想的传输参考点存在，称为虚二线点。这意味着整个传输系统中，没有任何一点为0dBr。为了适应这种情况，许多仪表都设有相对传输电平配置衰减器。当仪表和被测点相连时，只要将仪表上的相对传输电平配置衰减器置于被测点的X dBr 值上，仪表的主机输出或输入都工作在0TLP 点上，可以认为，此时已将设想的0TLP“移到”了仪表内部。需要指出，并不是测试时必须在0TLP 点送 0dBm。ITU-T 建议在测试传输电平和衰减失真时，在0TLP 点送-10dBm 测试，这时各测试点测到的绝对电平应是（X-10）dBm。可见伴随着 0TLP 电平的涨落，整个传输系统电平随之涨落。为了表示这种系统工作状态，我们采用相对功率电平表示，单位是dBm0，后面加上一个0，表示测试点绝对电平和相对传输电平之差。即任何测试点的绝对电平，相对传输电平和相对功率电平三者之间有以下关系：Z（dBm0）=Y（dBm）-X（dBr）可见在0TLP点送信号电平为 10dBm 时，系统内各测试点的相对功率电平均为-10dBm0。这给测试工作带来很大方便，只需规定相对功率电平一个值，便清楚确定了被测系统应处于的工作状态。加权噪声电平（dBmp、dBrnc）和加权噪声相对功率电平（dBm0p）噪声是一种杂乱信号，一般不能表示成时间函数，只能用功率表示它的大小。噪声加噪声是功率相加。基于这些原因，测量噪声的仪表采用有效值检波（均方根检波）。为了使测量结果能反映话机电/声转换和人的听觉特性，测量噪声的杂音计内有一个加权网络，噪声通过该网络后，再被电平表测量。由于受话器不同等原因，有不同的加权特性。我国采用CCITT 1951 年规定的加权网络特性。在我国习惯上称加权后测得的噪声电平为杂音计杂音电平。因为在模拟载波系统测试时，经常是在话路带宽（3003400Hz）真正接入加权网络。在另外一些场合，有时并不是在整个话路带宽上测量，此时用加权噪声一词仅仅是表示测量结果已经考虑了加权特性引入的衰减，有时还包含换算到3.1kHz 带宽的含义。对于有平直功率谱的高斯噪声，如果用不加权的电平表测量是0dBm，那么用加权的电平表测量是-2.5 dBmp。我们说加权网络的等效“衰减”是2.5dB。加权噪声电平的单位是dBmp，用于表示相对功率电平的加权噪声电平单位是dBm0p。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 3 页 -美国 3A 杂音计使用C 加权网络，单位是dBrnC，它和 dBmp 的关系是：Y（dBmp）=X（dBrnC）-90.5（dB）此外，还有加权绝对噪声电平（dBa，校准分贝），计算方法是P=10 lg(P1/1pW)（dBa）类似于相对传输电平的概念，针对0TLP 点，也有相对噪声电平的dBa0 单位。均方根电压电平（dBV）如果以有效值电压为1V 作为比较的基准值，那么测量到U1伏的均方根电压电平为U=20 lg(U1/1Vrms)（dBV）接收机灵敏度的单位（dB）如果以有效值电压为1 V 作为比较的基准值，那么测量到U1伏的电压电平为U=20 lg(U1/1 V)（dB）此单位通常用于接收机灵敏度测量。满刻度电压电平（dBFs）如果以“满刻度”（Full Scale）电压值电压U0作为比较的基准值，那么测量到U1伏的满刻度电压电压电平为U=20 lg(U1/U0)（dBFs）这个单位通常用于音频A/D、D/A 转换器，“满刻度”指量化前可能的最大电压，满刻度值由转换器电路设计决定，每种转换器都不一定相同。相对于载波功率的电平（dBc）射频或时钟测量中，通常以载波功率PC瓦作为比较的基准值，那么测量到P1瓦的相对于载波功率的电平为P=10 lg(P1/PC)（dBc）天线增益单位（dBi）表示天线的增益。比较基准是自由空间等方向天线的0dB 增益。串音耦合电平（dBx）表示电话线路串音耦合总量的单位是dBx，通常用杂音计测量。此外电指标中表示噪声功率电平的单位还有dBrn、dBrn adjusted、dBrnC0、dBrn（f1-f2）、dBrn(144-line)、dB（A）、dBrn（F1A）、dBrn（HA1）等等，由于与不同的噪声加权网络有关，而且在我国并不常用，因此不再详述。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 3 页 -