¿Qué es el 0 dBm?

Escrito por leopedrini viernes, 03 de diciembre de 2010 15:38:00 Categories: Curso
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Toda persona que trabaja con Telecom sabe que hay una relación entre Watts y dBm. Pero si el Potencia se expresa en vatios, por lo que debe saber - y utilizar - esta relación en nuestro día a día?

 

 

Vamos a tratar de entender hoy en día de una manera sencilla, y descubrir por qué el uso de decibelios nos ayuda mucho.

Nota: Todas las telecomHall artículos están escritos originalmente en Portugués. A continuación se hacen traducciones en Inglés y Español. Como nuestro tiempo es escaso, sólo se producen varios errores de ortografía (que utilizar el traductor automático, y sólo entonces hacer una revisión final). Pedimos disculpas, y contamos con su comprensión de nuestro esfuerzo. Si usted quiere contribuir traduciendo / corregir una de estas lenguas, o incluso uno nuevo, por favor comuníquese con nosotros: contacto.

 

Watt (W) y miliWatt (mW)

En primer lugar, para entender lo que significa, por ejemplo 0 dBm, por lo menos tenemos que saber que la unidad básica de Potencia, el Watt. Por definición, 1 Watt medios de 1 amperio (A) la corriente en 1 voltio (V) de tensión, o en términos matemáticos P = VA. Es interesante notar que la cantidad de energía radiada por la antena es muy pequeña en términos de Watts, pero es suficiente para llegar a varios kilómetros.

Y a medida que las señales son muy pequeñas, es más común para referirse a ellos en términos de prefijo, como instituciones militares o milivatios (mW), lo que significa 1 / 1000 (1000a) de Watts.

 

Matemáticas

Además de las señales eran más bien pequeños - así como otras cantidades de la física como la electricidad, el calor o el sonido - se propagan no lineal. Sería más o menos como el interés compuesto de un préstamo.

O que se señalan en nuestro mundo de ingenieros, imaginar un cable para la transmisión de 100 vatios, con una pérdida del 10% por metro. Si la expansión es lineal, la final de 10 metros tendría una Potencia a más!

 

Sólo que no es como ocurre. En los primeros metros, tiene 10% de energía menos, lo que es de 90 Watts. Y este es el valor que 'enter' en el cable hasta que el medidor que viene. De este modo, el medidor en segundo lugar, tendríamos un 10% menos de energía que el 81 vatios (= 90 - 9). Repitiendo estos cálculos, se ve que en realidad nunca la potencia llegue a cero, ya que si los cálculos fueron lineales. (Al final del cable se han 34,86 Watt).

 

Para resolver problemas o hacer frente a este - y nos hacen la vida más fácil - es necesario conocer los logaritmos. Lo hemos visto en la escuela, pero hay gente que no les gusta oír. Lo bueno es que no necesita saber mucho acerca de ellos, sólo entiende lo que son.

Sólo entiendo que si transformamos las magnitudes de los logaritmos, los cálculos se suma y resta en lugar de la multiplicación y división.

Por supuesto, con el fin de hacer los cálculos de suma y resta, tenemos que hacer las conversiones necesarias. Pero con la ayuda de una calculadora o Excel, no es tan complicado.

 

Decibelios (dB)

Por definición, tenemos:

 

Claro, se dice que trabajar con logaritmos (o decibelios) es mucho más fácil - y el bien común. Sin embargo, por las fórmulas anteriores, todavía no puede entender. Así que la mejor manera de comprender por qué usamos dB (decibelios), es ver cómo nos ayudan a través de un ejemplo práctico.

Considere la posibilidad de una conexión inalámbrica estándar, donde tenemos un transmisor (1) y un receptor (5), antenas (3), Cables, Puentes y conectores (2) y el espacio libre (4).

 

Utilizando valores reales, y sin necesidad de utilizar la ayuda de dB, vamos a hacer los cálculos y ver, a partir de la potencia transmitida, la cantidad de energía que tenemos en el receptor. Así, con valores ficticios, pero cerca de la realidad, tenemos:

  • Potencia del transmisor = 40 Watts
  • Pérdida de Cables y conectores = - 0.5 (Half Power)
  • Ganancia de la antena = 20 + veces en el Potencia
  • Pérdida de espacio libre = - 0 000 000 000 000 000 1 Potencia

Nota: Esta cantidad de pérdida en el espacio libre es bastante grande. Y se obtiene basándose en la distancia y otros factores. Por ahora, basta con aceptar que es un valor práctico de la pérdida de RF para una distancia dada de nuestro enlace.

El vínculo con los valores absolutos en vatios sería entonces de la siguiente manera.

 

Podemos trabajar de esta manera, por supuesto. Sin embargo, usted debe aceptar que no es muy amable.

Ahora bien, si usamos la correcta conversión de la energía, la ganancia y la pérdida de dB, podemos simplemente sumar y restar.

Es mucho más fácil, ¿no?

Ahora solo falta saber las fórmulas para hacer las conversiones.

 

Convertir con fórmulas en Excel

Teniendo en cuenta que la cantidad de potencia está en la celda B3, la fórmula para convrting W en dBm es:

= 10 * ( LOG10 ( 1000 * B3 ) )

Y la fórmula para revertir - convertir dBm a Watt, teniendo en cuenta que nuestra Potencia en dBm está en la celda B6 es la siguiente:

= 10 * ( LOG10 ( 1000 * B6 ) )

Y como resultado, hemos calculado los valores.

 

Tenga en cuenta que en caso de que está utilizando el valor 1000 en las fórmulas, por llevar la W, pero queremos que el resultado en dBm.

Para calcular (convertir) db relación, o la relación de db, las fórmulas no incluyen el valor de 1000.

 

 

Cálculos sin necesidad de utilizar una calculadora

Por supuesto, vamos a utilizar las calculadoras en los proyectos y programas como Excel. Pero también sabemos cómo hacer los cálculos (conversiones) sin necesidad de utilizar una calculadora. Si alguien te dice que la Potencia es de + 46 dBm, lo que necesita saber lo que eso significa en términos de Watts.

Para ello, hay ciertos trucos que se pueden utilizar para llegar por lo menos una coincidencia aproximada.

Para ello, una buena manera es memorizar el equivalente a multiplicar los factores en dB, como en la tabla de abajo (al menos aquellos que están en negrita).

 

Con los correspondientes valores de dB y el factor multiplicador, que convierte por ejemplo +46 dBm para mW.

Respuesta: En primer lugar, expresó su 46 valores que ya sabemos de memoria.

Asi 46 = 10 + 10 + 10 + 10 + 3 + 3

Es decir, se multiplica el valor de referencia (1 mW) de cuatro veces el factor de 10 y dos veces el factor de 2.

Lo que nos da

1mW x 10 x 10 x 10 x 10 = 1 000 0 mW

1 000 0 mW x 2 x 2 = 40000 mW = 40 W

Es decir, + 46 dBm es igual a 40 vatios.

 

Conclusión

Bueno, creo que ahora le han dado a ver que cuando hacemos los cálculos en dB todo es más fácil. Por otra parte, la gran mayoría de equipos de telecomunicaciones tiene las especificaciones de sus unidades en dB (potencia, ganancia, pérdida, etc.)

En pocas palabras, sólo tiene que utilizar las matemáticas básicas para comprender los valores y llegar a las cifras finales.

Cuando decimos que una señal se atenúa en 3 dB, significa que la potencia final es la mitad de la potencia inicial. Del mismo modo, si una potencia dada se incrementa en 3 dB significa el doble de potencia.

Una buena práctica, independientemente de cómo va a trabajar con los cálculos es la de almacenar por lo menos algunos valores como 0 dBm = 1 mWatt, 30 dBm = 1 vatio, y en nuestro ejemplo, el 46 dBm = 40 vatios.

Así que usted puede aprender rápidamente, por ejemplo, el equivalente para los cálculos.

Por ejemplo, 43 dBm = 46 dBm - 3 dB. Es decir, la mitad de la potencia de 46 dBm. Luego, el 43 dBm = 20 Watts!

Simplemente, por último, en nuestro ejemplo, la potencia recibida fue - 84 dBm, ¿recuerdas?

En este caso, no es necesario memorizar. Sólo para que sepas lo que equivale a una potencia muy baja, pero suficiente para un buen ejemplo para llamar a GSM.