2021-05-29 14:44:55
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無(wú)線電技術(shù)所研究的信號(hào)能量往往要在很大范圍中變化。例如一部144MHz的VHF業(yè)余電臺(tái)，它在自由空間中發(fā)射的信號(hào)到達(dá)1公里外的功率會(huì)由于路徑損失(path loss)而減少到原來(lái)的0.000，000，000，000，065，463，61倍，而月球在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)144MHz頻段月面反射通信信號(hào)的返路徑損失使對(duì)方接收到的信號(hào)功率只有原來(lái)的0.000，000，000，000，000，000，000，000，044，668，36倍。如此眾多的“零”實(shí)在是很麻煩。
為此，對(duì)無(wú)線電信號(hào)強(qiáng)度的度量經(jīng)常是先選定一個(gè)信號(hào)的功率作為強(qiáng)度基準(zhǔn)，用其它信號(hào)的功率與它進(jìn)行比較，并且采用對(duì)數(shù)方式表示。當(dāng)考慮一個(gè)信號(hào)比基準(zhǔn)信號(hào)大多少倍時(shí)，我們就說(shuō)這個(gè)信號(hào)對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)有多少增益(gain)，單位是“分貝”，記作“dB”，計(jì)算方法是：
增益(dB)= 10×log(對(duì)象信號(hào)功率/基準(zhǔn)信號(hào)功率)
比如，在發(fā)射機(jī)的某一級(jí)電路中功率為10mW的射頻信號(hào)被放大到功率為100mW，這級(jí)電路的增益就是10×log(100/10)=10dB。再次提醒，放大器有增益并不是把信號(hào)本身的能量放大了，而是把電源的能量轉(zhuǎn)變成了信號(hào)。
當(dāng)電路使信號(hào)變小了的時(shí)候，計(jì)算出來(lái)的dB增益就是負(fù)值。
當(dāng)考慮一個(gè)信號(hào)比基準(zhǔn)信號(hào)減小的比例時(shí)，我們就說(shuō)這個(gè)信號(hào)對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)有多少衰減(attenuation)，單位也是“分貝”，記作“dB”，計(jì)算方法是：
衰減(dB)=10×log(基準(zhǔn)信號(hào)功率/對(duì)象信號(hào)功率)
比如，某UHF頻段的業(yè)余電臺(tái)天線使用了過(guò)長(zhǎng)、過(guò)細(xì)的劣質(zhì)電纜，發(fā)射機(jī)輸出的20W功率只有2W到達(dá)天線，信號(hào)在這條電纜里的衰減就是10×log(20/2)=10dB。衰減掉的能量不是被電纜“吃”掉了，而是因?yàn)閷?dǎo)體或者介質(zhì)的發(fā)熱，把射頻電能轉(zhuǎn)化為熱能，輻射或傳導(dǎo)到周圍空氣去了。
當(dāng)電路使信號(hào)增加了的時(shí)候，計(jì)算出來(lái)的dB衰減就是負(fù)值。
有了分貝增益和衰減，前面的例子就變成144MHz頻段業(yè)余電臺(tái)信號(hào)到達(dá)1公里時(shí)衰減了131.85dB，月亮在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)月面反射信道的路徑損失是253.5dB。
業(yè)余無(wú)線電愛好者往往不具備精密測(cè)定天線增益以及方向性的條件，但是可以利用類似的比較的辦法，請(qǐng)遠(yuǎn)方友臺(tái)報(bào)告自己的信號(hào)強(qiáng)度讀數(shù)以及與自己設(shè)備天線條件相似的本地其它業(yè)余電臺(tái)的信號(hào)的強(qiáng)度讀數(shù)，以實(shí)現(xiàn)粗略的比較測(cè)試。進(jìn)行這種測(cè)試時(shí)，收發(fā)信機(jī)至少要相距10倍波長(zhǎng)以上。當(dāng)然，這種測(cè)試會(huì)受到兩個(gè)發(fā)射臺(tái)的天線高度、所處地理?xiàng)l件等復(fù)雜因素的影響，結(jié)果只供有限參考。
需要記住的是，功率靈敏度與電壓靈敏度的互相轉(zhuǎn)換必須在給定的輸入阻抗條件下進(jìn)行。現(xiàn)代商品無(wú)線電通信設(shè)備及其測(cè)試儀器多以50歐作為標(biāo)準(zhǔn)輸入阻抗，而廣播電視設(shè)備及其儀器則多用75歐作為標(biāo)準(zhǔn)阻抗的，音頻設(shè)備和一些老式無(wú)線電接收機(jī)和發(fā)射機(jī)也有使用600歐輸入阻抗的。在將設(shè)備的功率靈敏度指標(biāo)換算成電壓靈敏度指標(biāo)時(shí)，務(wù)必先要弄清楚它的阻抗標(biāo)準(zhǔn)。