dB (Decibel) RF sahəsindəki ən vacib və tez-tez istifadə olunan miqyasdır, amma sadəcə tanış olduğu birisi üçün başa düşülən dərəcədə çətin və çaşdırıcıdır.

Təəssüf ki, bu vacib miqyaslılığı yaxşı dərk edə bilmirsinizsə, o zaman RF ekspedisiyanızı davam etdirmək üçün çox çətinlik çəkəcəksiniz.

DB, dBm, dBc, dBW, dBmW, vatt, milliwatt, volt, millivolts və s. Qarışdıran qazanc, gərginlik və güc üçün ədədlərlə işləmək, çox vaxt xətti dəyərlər və desibel dəyərlər arasında geri və irəli çevrilməyi tələb edir.

DB anlayışının əhəmiyyətinə məhəl qoymayan bir çox gənc RF əməkdaşı gördüm, nəticədə RF sahəsində daha da irəli getmək istədikləri təqdirdə bu sadə termini yaxşı öyrənməli olduqlarını başa düşdüm.

Bu qısa dərs, desibellərlə işləmə və xətti dəyərlərlə işləmə arasındakı fərqi aydınlaşdırmağa kömək edəcəkdir.

Loqarifm əsasları
Dekibellərdən istifadə logarifmlərlə işləməyi əhatə edir və bu, ən az riyaziyyat bilgisidir.

Buna görə dB haqqında danışmadan əvvəl logarithm-i müzakirə etməliyik.

Orta məktəbdə öyrəndiyiniz bu sadə riyaziyyatdan başlayaq:

İnsanlar nömrə əlavə edərkən və çıxmaqda daha az səhv etməyə meyllidirlər, buna görə logarifmlərin üstünlüyü göz qabağındadır.

İndi bunları nəzərdən keçirək, baza = 10 giriş cədvəlinə:

10-ün gücünə qaldırılan 3, 1,000-ə bərabər olduğundan, 10-in baza-1,000 logu 3-dür (log10 (1,000) = 3).

Bu logarifmlərin əsas qanunu:

A = 10 olarsa, sadəcə log (c) = b, log (100) = 2, log (1,000) = 3 və s. Yaza bilərik.

İndi bir nümunə ilə daha da irəli gedək:

Sadə bir qəbuledicini aşağıdakı kimi tərtib edirsiniz:

Asan müqayisə səbəbi ilə əvvəlcə xətti dəyərlərlə işləyəcəyik və bütün qazanc / zərər 'gərginlik' ilə əlaqədardır.

* Anten qazanc: 5.7
* Aşağı səs-küy gücləndiricisi (LNA) Qazanc: 7.5
* Mikser qazanc: 4.6
* Filtr qazanc / itki: 0.43
*IF gücləndirici qazanc: 12.8
* Demodulator qazanc: 8.7
* Səs gücləndirici qazanc: 35.6

Antendən son mərhələ səs gücləndiricisinin çıxışına qədər xətti dəyərin ümumi qazancı:

Bu nömrələri yadda saxlamaq çox çətin olacaq, amma təəssüf ki, RF sahəsində çox sayda nömrəni idarə etməlisiniz. Buna görə onlarla işləmək üçün daha asan bir yol tapmalıyıq.

İndi eyni qəbuledicidən istifadə edərək daha asan bir yol çəkək. Xətti dəyərlərdən istifadə etmək əvəzinə, onları logarifmlərə keçiririk.

* Anten Qazanma: 5.7 (log 5.7 = 0.76)
* Aşağı səs-küy gücləndiricisi qazancı: 7.5 (log 7.5 = 0.88)
* Mikser qazancı: 4.6 (log 4.6 = 0.66)
* IF Filtrə Qazanma / Zərər: 0.43 (log 0.43 = -0.37)
*IF gücləndirici qazancı: 12.8 (log 12.8 = 1.11)
* Demodulator qazancı: 8.7 (log 8.7 = 0.94)
* Səs Gücləndirici Qazancı: 35.6 (log 35.6 = 1.55)
* Ümumi Qazanc: 335,229.03 (log 335,229.03 = 5.53)

Ümumi qazanc, xətti dəyərdə 335,229.03 5.53, loqarifmə köçürüldükdə XNUMX-ə bərabərdir.

Çarpmaları istifadə etmək əvəzinə, əvvəlcə logarifmlərə köçürüldükdən sonra daha kiçik və daha qısa bir dəyəri olan ümumi qazanc əldə etmək üçün həmin fərdi qazancları birlikdə əlavə edə bilərsiniz. Hesablamaq və yadda saxlamaq asan deyil?

Çox şeyə bənzəməyəcəyiniz yeganə məsələ, logarifmanın hesablanması ilə tanış olmaq lazımdır, amma inanın, bu güclü funksiya ilə çox yaxında tanış olacaqsınız və hər gün istifadə etməkdən zövq alacaqsınız.

RF sahəsində işləmək üçün həqiqətən ciddi olduğunuz halda heç vaxt istifadə etməməyə çalışmayın.

Əslində, RF sahəsində 1 və ya 2 il işlədiyiniz zaman bir daha xətti dəyərlərdən istifadə etməyəcəksiniz.

İstifadə edəcəyiniz yeganə şey 'dB' dir.

dB əsasları
RF layihələrində işləyərkən hər an istifadə edəcəyiniz bir şey 'dB' bu faydalı termini davam etdirək.

DB-də gərginlik qazancı:
Gərginlik artımı və güc qazancı haqqında ayrıca danışmalı və eyni şeyin olub olmadığını görmək üçün onları bir yerə qoymalıyıq.

Əvvəlcə gərginlik artımından başlayaq:

Bir desibel (dB) iki gərginlik səviyyəsi Vout / Vin (gərginliyin artması, başqa sözlə) arasındakı bir nisbətin baza-20 loqarifmindən 10 qat kimi müəyyən edilir.

Bu səbəbdən 1-dən böyük qazanclar müsbət desibel (> 0), 1-dən az qazanc isə mənfi desibel (<0) şəklində ifadə edilir.

Əvvəlki qəbuledici nümunə üçün dB-də qazanc tapaq.

*Anten Qazanma: 5.7 (20log 5.7 = 15.1)
* Aşağı səs-küy gücləndiricisi qazancı: 7.5 (20log 7.5 = 17.5)
* Mikser qazancı: 4.6 (20log 4.6 = 13.3)
* IF Filtrə Qazanma / Zərər: 0.43 (20log 0.43 = -7.3)
* IF Gücləndirici Qazancı: 12.8 (20log 12.8 = 22.1)
*Demodulator qazancı: 8.7 (20log 8.7 = 18.8)
* Səs Gücləndirici Qazancı: 35.6 (20log 35.6 = 31.0)
* Ümumi Qazanc: 3.35229E + 05 (20log (3.35229E + 05) = 110.5)

Yenə də dB-də ümumi qazanc əldə etmək üçün həmin fərdi qazancları birlikdə əlavə edə bilərsiniz.

DB-də güc qazancı:

DB-də güc qazanması haqqında danışmadan əvvəl gərginlik və güc arasındakı əlaqəni bilməliyik.

Bir rezistor yükü R ohms tətbiq olunan bir volt dalğa V voltları üçün hamımız bilirik,

RF sxemlərinin əksəriyyəti mənbə və yük empedansı olaraq 50 ohm istifadə edir, buna görə rezistorun üzərindəki gərginlik 7.07V (rms) olduqda

Buna görə güc artımı gərginlik qazancının kvadratına mütənasibdir, məsələn, gərginlik artımı 5 olarsa, güc artımı 25 olar və s.

DB-də güc artımını aşağıda müəyyən edə bilərik:

Bir desibel (dB) iki güc səviyyəsi Pout / Pin (güc qazancı, başqa sözlə) arasındakı bir nisbətdən 10 qat baza-10 logarifmi olaraq təyin olunur.

Gərginlik artımı və güc qazanması arasındakı dB dəyərləri ilə qarışıq? Davamlı oxusanız, işlər aydınlaşacaq.

Əvvəlki nümunəni yenidən görmək üçün qayıdaq:

* Anten qazanc: 5.7
* Aşağı səs-küy gücləndiricisi (LNA) Qazanc: 7.5
* Mikser qazanc: 4.6
* Filtr qazanc / itki: 0.43
*IF gücləndirici qazanc: 12.8
* Demodulator qazanc: 8.7
* Səs gücləndirici qazanc: 35.6

Bütün qazanc / zərər 'gərginlik' ilə əlaqədardır. Anten gərginliyinin xətti dəyəri yenidən 5.7 (15.1 dB) -ə bərabərdir və güc artımı belə olar:

!! Gərginlik artımı dB-də güc qazanması ilə eynidır.

Beləliklə, bütün xətti mənfəət / zərərləri 'güc' ə köçürməklə bu nümunəni yenidən yaza bilərik:

* Anten Qazanma: 32.49 (15.1 dB)
* Aşağı səs-küy gücləndiricisi qazancı: 56.25 (17.5 dB)
* Mikser qazancı: 21.16 (13.3 dB)
* IF Filtrə Qazanma / Zərər: 0.18 (-7.3 dB)
* IF Gücləndirici Qazancı: 163.84 (22.1 dB)
* Demodulator qazancı: 75.69 (18.8 dB)
* Səs Gücləndirici Qazancı: 1267.36 (31.0 dB)
* Ümumi qazanc: 1.12379E + 11 (110.5 dB)

Bununla birlikdə, gərginlik qazancından istifadə etməyinizin yeganə səbəbi, osiloskopdan istifadə edərək gərginliyi asanlıqla ölçə biləcəyinizdir, ancaq radio tezliyi 500 MHz-dən yüksək olduqda gərginliyi ölçmək qeyri-mümkündür.

Çünki radio tezliyini ölçmək üçün osiloskop istifadə edərək dəqiqlik probleminiz ola bilər.

Osiloskopun faydalı olmadığını demirəm, sadəcə bu ehtiyac üçün müəyyən bir səbəb olmadıqda osiloskopdan istifadə edərək RF gərginliyini ölçməyəcəyimi söylədim.

Vaxtın 90% -dən çoxunda, RF siqnalını ölçmək üçün spektr analizatorundan istifadə edirəm.

Bu başqa bir yazı üçün mövzudur.

Məlumat cədvəlində gördüyünüz bir qazanc dəyəri həmişə bir cərəyan qazanması və ya xətti dəyər deyil, dB-də güc qazanması ilə bağlıdır.

Bu məqaləni sadə bir nümunə ilə yekunlaşdıracağıq:

15 dB qazancı olan gücləndirici:

15 dB = 10log olduğundan (Lövhə / Pin)
Xətti dəyərdə güc qazanması:

Lövhə / Pin = 10 (15/10) = 31.62
Və 15 dB = 20log (Vout / Vin) olduğundan
Xətti dəyərdə gərginlik artımı:

Səs / Vin = 10 (15/20) = 5.62
Və 5.622 = 31.62

Ümid edirəm bu məqalədən bir şey öyrəndiniz. Burada qeyd etdiyim hər şeyi əvvəlcədən dəqiq bilirdinizsə, təbriklər, RF sahəsinə doğru yoldasınız.

Bu yazını bir neçə dəfə oxuduqdan sonra yenə də qarışıq olsan, narahat olmayın, tək deyilsən, yalnız bir dərin nəfəs alıb addım-addım oxumaq və ya daha çox məqaləni oxuduqdan sonra geri qayıt bu blog.

Gec-tez 'dB' -i heç bir çətinlik olmadan mənimsəyəcəksiniz.

Aşağıda bunların faydalı olacağını düşünürəm.