面对一个射频设计的项目指标，最为常见的一个词就是dB。而对于一个射频工程师来说，dB有时候就像自己的名字般熟悉。dB是一个对数单位，
它提供了一种方便的表示比率的方法，比如输入信号和输出信号之间的比值。
今天，我们不去探讨对数的数学知识，我们仅仅从射频应用的角度谈一下dB。
dB既然是比值，那么它就是一个相对单位，而不是绝对的。比如说：一个无线系统的输出信号是10dB，就贻笑大方了。
而信号的电压是绝对测量，因为我们总是说电位差，即两点之间的电位差；通常我们指的是一个节点相对于 0 V 接地节点的电位。信号的电流也是绝对测量，
因为单位（安培）涉及特定时间量的特定电荷量。相比之下，dB 是一个涉及两个数字之间比率的对数的单位。一个简单的例子是放大器增益：如果输入信号
的功率为 1 W，输出信号的功率为 5 W，则比率为 5，转换成dB就是6.9897dB。
因此，该放大器提供 7 dB 的功率增益，即输出信号强度与输入信号强度之间的比率可以表示为 7 dB。
为什么要用dB呢？
在不使用 dB 的情况下设计和测试 RF 系统当然是可能的，但实际上 dB 无处不在。一个优点是 dB 标度允许我们在不使用非常大的数字的情况下表达非常大的
比率：1,000,000 的功率增益仅为 60 dB。此外，信号链的总增益或损耗在 dB 域中很容易计算，因为单个 dB 数字只是简单地相加（而如果我们使用普通比率，则需要乘法）。
另一个优点是我们从过滤器的经验中熟悉的东西。RF 系统围绕频率以及由组件和寄生电路元件生成、控制或影响频率的各种方式展开。dB 标度在这样的上下文中很方便，
因为当频率轴使用对数标度而幅度轴使用 dB 标度时，频率响应图直观且视觉上提供信息。
那么dB能不能表示绝对值呢？
当然，没有什么能够难道聪明的射频工程师，我们在dB后面加一个后缀，就能解决这个问题，比如dBm，就是相对于1mW的功率的分贝值，这个值就是一个绝对值。
对于一个无线系统，我们可以说它的输出功率是30dBm，是一个表示功率的dB值，转换成瓦特，就是1000mW，也就是1W。那么当这个30dBm的信号通过上文所诉的放大器是，出来的信号是多少呢？
如果用瓦特来计算的话，这个输出信号的功率等于1W*5=5W. 而转换成dB之后，我们仅需要简单的加法运算就可以了，30dBm+7dB=37dm。加减法计算总比乘除要简单的多。
当然除了dBm之外，还有dBW，dBV等等。但是由于我们通常处理的信号都比较小，dBm的应用更为广泛。
另外两个dB的变体是dBc和dBi。这两个dB变体在射频设计中同样运用比较广泛。
dBc的这个c是指Carrier，载波信号，也就是把载波信号的强度作为参考。例如，相位噪声以 dBc/Hz 为单位报告；该单元的第一部分表示正在测量特定频率的相位噪声功率相对于载波的功率（在这种情况下，“载波”是指标称频率的信号强度）。
而dBi是天线设计中一个比较常用的dB变体，理想化的点源天线从发射器电路接收一定量的能量，并向所有方向均匀辐射。这些“各向同性”天线被认为具有零增益和零损耗。
然而，其他天线可以设计为将辐射能量集中在某些方向，从这个意义上说，天线可以有“增益”。天线实际上并不是给信号增加功率，而是通过根据通信系统的方向集中电磁辐射来有效地增加发射功率（显然当天线设计者知道发射器和接收器之间的空间关系时，这更实用） .
dBi 单位允许天线制造商指定使用广受欢迎的 dB 标度的“增益”数字。与往常一样，当我们使用 dB 时，我们需要一个比率，在 dBi 的情况下，天线增益是参考各向同性天线的增益给出的。一些天线（例如带有抛物面天线的天线）具有大量增益，因此它们可以对射频系统的范围或性能做出重要贡献。
评论