dB (Desibel) RF alanında en önemli ve sıklıkla kullanılan skaladır, ancak yeni tanıtılan biri için anlaşılır derecede zor ve kafa karıştırıcıdır.

Ne yazık ki, bu önemli ölçeği tam olarak anlayamıyorsanız, RF seferi devam ettirmek için büyük zorluk yaşayacaksınız.

DB, dBm, dBc, dBW, dBmW, watt, miliwatt, volt, milivolt, vb.

DB'yi anlamanın önemini görmezden gelen çok sayıda genç RF üyesi gördüm, sonunda RF alanında daha ileri gitmek istiyorlarsa bu basit terimi iyi öğrenmeleri gerektiğini fark ettim.

Bu kısa eğitici desibel ile çalışma ve doğrusal değerlerle çalışma arasındaki farkı netleştirmenize yardımcı olacaktır.

Logaritmanın Temelleri
Desibel kullanmak logaritmalarla çalışmayı içerir ve bu, sahip olmanız gereken minimum matematik bilgisidir.

Bu yüzden dB hakkında konuşmadan önce logaritmayı tartışmalıyız.

Ortaokulda öğrendiğiniz bu basit matematikle başlayalım:

İnsanlar sayı eklerken ve çıkarırken daha az hata yapma eğilimindedir, bu nedenle logaritmaların avantajı açıktır.

Şimdi bunları temel = 10 günlük tablosu başına inceleyelim:

10'un 3 üssüne yükseltilmesi 1,000'e eşit olduğundan, 10'in 1,000'luk logu 3'tür (log10 (1,000) = 3).

Logaritmaların temel yasası budur:

Eğer a = 10 ise, basitçe log (c) = b ve log (100) = 2, log (1,000) = 3 vb. Yazabiliriz.

Şimdi bir örnekle daha ileri gidelim:

Aşağıdaki gibi basit bir alıcı tasarlıyorsunuz:

Kolay karşılaştırma nedeniyle, önce doğrusal değerlerle çalışacağız ve tüm kazançlar / kayıplar 'voltaj' ile ilgilidir.

* Anten Kazancı: 5.7
* Düşük Gürültülü Amplifikatör (LNA) Kazancı: 7.5
* Mikser Kazancı: 4.6
* EĞER Filtre Kazanç / Kaybı: 0.43
*IF Amplifikatör Kazancı: 12.8
* Demodülatör Kazancı: 8.7
* Ses Amplifikatörü Kazancı: 35.6

Antenden son aşama ses yükseltici çıkışına kadar doğrusal değerdeki toplam kazanç:

Bu sayıları hatırlamak çok zor olurdu, ancak maalesef RF alanında çok sayıda numarayı ele almanız gerekiyor. Bu yüzden onlarla başa çıkmanın daha kolay bir yolunu bulmalıyız.

Şimdi aynı alıcıyı kullanarak daha kolay bir rota izleyelim. Doğrusal değerleri kullanmak yerine, bunları logaritmalara aktarırız.

* Anten Kazancı: 5.7 (log 5.7 = 0.76)
* Düşük Gürültülü Amplifikatör Kazancı: 7.5 (log 7.5 = 0.88)
* Mikser Kazancı: 4.6 (log 4.6 = 0.66)
* EĞER Filtre Kazancı / Kaybı: 0.43 (log 0.43 = -0.37)
*EĞER Amplifikatör Kazancı: 12.8 (log 12.8 = 1.11)
* Demodülatör Kazancı: 8.7 (log 8.7 = 0.94)
* Audio Amplifier Gain: 35.6 (log 35.6 = 1.55)
* Toplam Kazanç: 335,229.03 (log 335,229.03 = 5.53)

Logaritmaya aktarıldığında toplam kazanç (335,229.03) lineer değerde 5.53'e eşittir.

Çarpmaları kullanmak yerine, ilk önce logaritmalara aktarıldıktan sonra çok daha küçük ve daha kısa bir değerle toplam kazancı elde etmek için bu kazançları toplayabilirsiniz. Hesaplamak ve hatırlamak o kadar kolay değil mi?

Çok sevmediğiniz tek sorun, logaritma hesaplamasına aşina olmanız gerektiğidir, ancak inan bana, yakında bu güçlü işlevle oldukça iyi olacak ve her gün kullanmanın tadını çıkaracaksınız.

RF alanında çalışmak konusunda gerçekten ciddiyseniz, asla kullanmaktan kaçının.

Nitekim, RF alanında 1 veya 2 yıl çalıştıktan sonra artık doğrusal değerleri kullanmayacaksınız.

Kullanacağınız tek şey 'dB'dir.

dB Temel Bilgileri
RF projeleri üzerinde çalışırken her an kullanacağınız bu yararlı 'dB' terimine devam edelim.

DB cinsinden Gerilim Kazancı:
Gerilim kazancı ve güç kazancı hakkında ayrı ayrı konuşmalı ve aynı şey olup olmadıklarını görmek için bir araya getirmeliyiz.

Önce voltaj kazanımı ile başlayalım:

Bir desibel (dB), iki voltaj seviyesi Vout / Vin (diğer bir deyişle voltaj kazancı) arasındaki oranın taban-20 logaritmasının 10 katı olarak tanımlanır.

1'den büyük tüm kazançlar bu nedenle pozitif desibel (> 0) olarak ifade edilir ve 1'den küçük kazançlar negatif desibel (<0) olarak ifade edilir.

Önceki alıcı örneği için dB cinsinden kazancı bulalım.

*Anten Kazancı: 5.7 (20log 5.7 = 15.1)
* Düşük Gürültülü Amplifikatör Kazancı: 7.5 (20log 7.5 = 17.5)
* Karıştırıcı Kazancı: 4.6 (20log 4.6 = 13.3)
* EĞER Filtre Kazancı / Kaybı: 0.43 (20log 0.43 = -7.3)
* EĞER Amplifikatör Kazancı: 12.8 (20log 12.8 = 22.1)
*Demodülatör Kazancı: 8.7 (20log 8.7 = 18.8)
* Ses Yükseltici Kazancı: 35.6 (20log 35.6 = 31.0)
* Toplam Kazanç: 3.35229E + 05 (20log (3.35229E + 05) = 110.5)

Yine, dB cinsinden toplam kazancı elde etmek için bu kazançları toplayabilirsiniz.

DB cinsinden Güç Kazancı:

DB'deki güç kazancı hakkında konuşmadan önce voltaj ve güç arasındaki ilişkiyi bilmemiz gerekir.

Hepimiz biliyoruz, Rohm bir direnç yüküne uygulanan sinüs dalgası V voltları için,

Çoğu RF devresi kaynak ve yük empedansı olarak 50 ohm kullanır, bu nedenle direnç üzerindeki voltaj 7.07V (rms) ise,

Bu nedenle, güç kazancı, voltaj kazancı karesi ile orantılıdır, örneğin voltaj kazancı 5 ise, güç kazancı 25 olacaktır.

Güç kazancını aşağıda dB olarak tanımlayabiliriz:

Bir desibel (dB), iki güç seviyesi Pout / Pin (diğer bir deyişle güç kazancı) arasındaki oranın taban-10 logaritmasının 10 katı olarak tanımlanır.

Voltaj kazancı ile güç kazancı arasındaki dB değerleri ile mi karıştınız? Eğer okursan her şey belli olacak.

Önceki örneği tekrar görmek için geri dönelim:

* Anten Kazancı: 5.7
* Düşük Gürültülü Amplifikatör (LNA) Kazancı: 7.5
* Mikser Kazancı: 4.6
* EĞER Filtre Kazanç / Kaybı: 0.43
*IF Amplifikatör Kazancı: 12.8
* Demodülatör Kazancı: 8.7
* Ses Amplifikatörü Kazancı: 35.6

Tüm kazançlar / kayıplar 'voltaj' ile ilgilidir. Anten voltajının tekrar doğrusal değeri 5.7'dir (15.1 dB) ve güç kazancı şöyle olur:

Voltaj kazancı, dB cinsinden güç kazanımı ile tamamen aynıdır.

Bu yüzden, tüm doğrusal kazançlar / kayıplar 'güce' aktarılırken bu örneği yeniden yazabiliriz:

* Anten Kazancı: 32.49 (15.1 dB)
* Düşük Gürültülü Amplifikatör Kazancı: 56.25 (17.5 dB)
* Mikser Kazancı: 21.16 (13.3 dB)
* EĞER Filtre Kazancı / Kaybı: 0.18 (-7.3 dB)
* Amplifikatör Kazancı EĞER: 163.84 (22.1 dB)
* Demodülatör Kazancı: 75.69 (18.8 dB)
* Ses Amplifikatör Kazancı: 1267.36 (31.0 dB)
* Toplam Kazanç: 1.12379E + 11 (110.5 dB)

Bununla birlikte, voltaj kazancı kullanmanın tek nedeni, osiloskop kullanarak voltajı kolayca ölçebilmenizdir, ancak radyo frekansı 500 MHz'den yüksek olduğunda voltajı ölçmek pratik değildir.

Çünkü radyo frekanslarını ölçmek için osiloskop kullanarak doğruluk sorununuz olabilir.

Osiloskopun faydalı olmadığını söylemiyorum, sadece bu ihtiyaç için özel bir neden yoksa RF voltajını osiloskop kullanarak ölçmediğimi söyledim.

Zamanın% 90'ından fazlası RF sinyalini ölçmek için spektrum analizörü kullanıyorum.

Bu başka bir gönderinin konusu.

Veri sayfasında gördüğünüz bir kazanç değeri, bir voltaj kazancı veya doğrusal değerle değil, her zaman dB cinsinden güç kazancı ile ilgilidir.

Bu makaleyi basit bir örnekle özetleyeceğiz:

15 dB kazançlı bir amplifikatör:

15 dB = 10 log'dan beri (Pout / Pin)
Doğrusal değerdeki güç kazancı:

Yayını / pin = 10 (15/10) 31.62 =
Ve 15 dB = 20log'dan beri (Vout / Vin)
Doğrusal değerdeki voltaj kazancı:

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

Umarım bu makaleden bir şey öğrenmişsindir. Burada bahsettiğim her şeyi zaten açıkça biliyorsan, tebrikler, RF alanına doğru yoldasın.

Bu makaleyi birkaç kez okuduktan sonra hala kafanız karıştıysa, endişelenmeyin, yalnız değilsiniz, sadece derin bir nefes alın ve tekrar adım adım okuyun veya daha fazla makale okuduktan sonra geri dönün bu blog.

Er ya da geç 'dB'de ustalaşacaksın.

Aşağıda, yararlı bulacağınızı düşündüğüm birkaç resim var: