[原创]关于电压电平（20lg）及其与功率电平的关系

shenhqi

<p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 看了移动空白的《这里在发送更全关于dBm,&nbsp;dBi,&nbsp;dBd,&nbsp;dB,&nbsp;dBc,&nbsp;dBuV相关的解析。》，感到写得很好，但是没有讲电压电平的计算以及与功率电平的关系，跟帖的各位高人也没能够讲清楚，不觉技痒，就在这里说几句，算是抛砖引玉吧！</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 为方便起见，先把功率电平的公式重新写在这里：</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; A&nbsp; =&nbsp; 10*lg(P/1mw)</p><p>式中，A----功率电平值&nbsp;&nbsp;&nbsp; P----测试点的功率</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 大家都知道，欧姆定律 U=IR，也可以写成 I=U/R。而功率 P=U*I=U*（I/R）=U²/R。R是负载电阻的值。</p><p>同理，1mw也可以用上面的公式表示，即 1mw=U₀²/R。这样，原来的功率电平的表示式就可以写成：</p><p>&nbsp;&nbsp; A = 10*lg{(U²/R)/(U₀²/R)}</p><p>这个公式这样看不太清楚，大家按照一般习惯写在纸上就清楚了。这个公式还可以进一步简化，</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; A = 10*lg(U²/U₀²) = 10*lg(U/U₀)² = 20*lg(U/U₀)</p><p>这就是电压电平的表示式：</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; A = 20*lg(U/U₀)</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 也就是说，改用测试点的电压来表示该点的功率或者电压（实际表示的是电压，但可以转换成功率）。实际上，大家的测试一般都是用电压电平来表示的，因为测试某点的电压比测试功率简单得多。只不过现在的仪表智能化程度比较高，自动转换成了功率而已。电压电平用dBv表示。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 下面的问题是：基准电压U₀的值是多少？</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 由公式 1mw=U₀²/R，可以看出，U₀的值与负载电阻R有关，R不同，U₀必然也不同。规定U₀是R=600欧姆时的电压（这是因为当时的电话负载阻抗就是600欧姆），不难算出，这时U₀=0.775V。</p><p>当负载阻抗是600欧姆时，功率电平与电压电平的值是相等的，即0dBm=0dBv。</p><p>当负载阻抗是150欧姆时，600/150=4，而10lg(4)=6dB，所以，电压电平比功率电平高6dB（为什么请自行推算），所以，0dBm=6dBv。</p><p>当负载阻抗是75欧姆时，600/75=8，而10lg(8)=9dB，所以，电压电平比功率电平高9dB，所以，0dBm=9dBv。</p><p>至于其他负载阻抗时的情况，请自行推算。</p><p>这就是电压电平与功率电平的关系。所以，各位使用传输测试仪或者其他仪表测量电平时，务必要注意仪表的阻抗必须与测试点的阻抗相匹配，才能获得正确的结果。</p><p></p><p></p>