電氣與電子

dB、dBm 與瓦特轉換器

轉換功率和有效值電壓,或計算增益與損耗比。

01

輸入參數

電阻性阻抗上的有效值。增益轉換假設輸入與輸出阻抗相等。零功率或零比值對應 −∞ dB。

02

計算結果

功率
—
dBm
—
dBW
—
有效值電壓
—
dBV
—
dBµV
—
電流
—
公式—

正確轉換絕對訊號位準與增益比

轉換功率和 RMS 電壓位準,或在分貝與線性比值之間轉換增益或損耗。絕對位準模式使用正值的純電阻阻抗來關聯電壓、電流和功率。增益模式假設輸入與輸出阻抗相同。區分位準與比值有助於比較測量結果,避免將 dBm 等帶參考值的單位與 dB 表示的相對變化混淆。

操作步驟

  1. 有絕對測量值時,選擇功率和電壓位準。輸入數值,選擇 W、mW、V、mV、dBm、dBW、dBV 或 dBµV,並輸入以 Ω 為單位的阻抗。電壓輸入表示 RMS 電壓,而非峰值或峰峰值幅度。
  2. 讀取功率、RMS 電壓、電流以及四個對數位準結果。允許負的對數值,表示位準低於該單位的參考值。線性功率和電壓輸入必須非負;阻抗必須為正。
  3. 比較輸出與輸入時,選擇增益和損耗。輸入 dB、功率比或電壓比,再讀取相應比值。正 dB 表示增益,負 dB 表示損耗;沒有輸入位準時,此模式不會計算絕對輸出位準。

設定與限制

參考位準
dBm 的參考值為 1 mW,dBW 為 1 W。dBV 的參考值為 1 V RMS,dBµV 為 1 µV RMS。功率位準使用參考比值的 10 log10,電壓位準使用 20 log10。應選擇實際測量單位,不要將所有對數值視為可互換。
阻抗與 RMS
對於純電阻阻抗,模型使用 P = Vrms² / Z 和 I = Vrms / Z。功率固定時,改變阻抗會改變電壓和電流;電壓固定時,改變阻抗會改變功率。無功負載、阻抗失配和傳輸線反射需要其他模型。
增益與損耗比
功率比為 10 的 dB/10 次方,電壓比為 10 的 dB/20 次方。成對比值假設阻抗相等。若輸入和輸出阻抗不同,單憑電壓比不能確定功率增益;應先用各自對應的阻抗計算功率。

操作範例

在位準模式下,輸入 0 dBm,阻抗為 50 Ω。結果為 0.001 W、約 0.223607 V RMS 和 4.47214 mA。保持阻抗不變,將位準改為 30 dBm:功率變為 1 W,電壓為 7.07107 V RMS,電流為 141.421 mA。

預期結果
dBmPVrmsIrmsdBW
00.001 W0.223607 V4.47214 mA−30
301 W7.07107 V141.421 mA0

增加 30 dB 會使功率乘以 1000,而電壓增加為該倍數的平方根。在增益模式下輸入 6 dB,可得到功率比 3.98107 和電壓比 1.99526。因此,在等阻抗假設下,取整的 6 dB 增益接近電壓加倍。

常見問題與疑難排解

0 dBm 表示沒有訊號嗎?

它表示功率等於 1 mW 的參考值。線性功率為零則產生零電壓、零電流和 −∞ 的對數結果。有限的負 dBm 值仍表示低於參考值的正功率。

為甚麼改變阻抗後 dBm 不變?

輸入為功率單位時,輸入功率保持固定,阻抗改變由此推算的電壓和電流。輸入為電壓單位時,電壓保持固定,功率改變。比較這兩種情況前,請檢查所選輸入單位。

可以直接輸入正弦波峰值電壓嗎?

使用位準模式前,應先轉換為 RMS:正弦波的 Vrms = Vpk / √2。峰峰值幅度必須先除以二,得到峰值幅度。計算器的 V 和 mV 選項不會自動進行這些波形轉換。