《常用单位转换》由会员分享，可在线阅读，更多相关《常用单位转换（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、常用单位转换1 基础知识1.1 用于构成十进制倍数和分数单位的词头（词冠）词头中文名 词头英文名 符号 所表示的因数 词头中文名 词 头英文名 符号 所表示的因数分decid10-1皮picop10-12厘centiC10-2千kiloK103毫millim10-3兆megaM106微microp10-6吉gigaG109纳nanon10-9太teraT1012为不失一般性，下面的一些公式中将以希腊字母0代表无词头和十进制分 数单位的词头（m. M、n、p）。但一定要注意0本身并不是一种词头，仅 是本文为避 免列出大量雷同的公式而约定的一个符号而已。所以，当您看到0 时，一定要想到它就是m、p
2、、n、p或者是没词头；在您需要含无词头单位参 数的公式时，就请 把 0 去掉；而在您需要含某种词头单位参数的公式时，就就 请把 0 换成所需的词头。1.2 分贝在电子学中，分贝是表示传输增益或传输损耗以 及相对功率比等的标准单位， 其代号为dB （英文decibel的缩写）。其形式上表示倍数，实质上既能表示经 作常用对数压缩处理后的倍数（以分贝表示的传 输增益和传输损耗等，特点是 本质无量纲），又能表示约定基准值的参数值（电压电平、功率电平，以分贝表 示的电场强度、功率通量密度，杂散辐射功率和邻道功 率相对于载波功率的电 平等，特点是本质有量纲）。采用的根本原因在于对数运算能够压缩数据长度和
3、简化运算（将乘、除、指数运算分别转化为加、减、乘运 算），特别适合表达 指数变化规律。我们这里约定，以符号10表示以10为底的对数。经作对数变 换后的本质有量纲单位常称作电平单位（与其基准值相等的参数 值称零电平。 电平的单位还有贝尔和奈培两种，但由于文献1规定“统一使用分贝为电信传 输单位”，这里不采用。以下所称电平均以分贝为词头），而原来的 单位可称 作线性单位。分贝与线性值的比较见下表：分贝值(dB)电压、电流比线性值功率比线性值分贝值（dB)电压、电流比线性值功率比线性值分贝值（dB)电压电流比线性值功率比线性值0.01.0001.00011.1221.259113.54812.590
4、.11.0121.02321.2591.585123.98115.850.21.0231.04731.4131.995134.46719.950.31.0351.07241.5852.512145.01225.120.41.0471.09651.7783.162155.62331.620.51.0591.12261.9953.981166.31039.810.61.0721.14872.2395.012177.07950.120.71.0841.17585.0126.310187.94363.100.81.0961.20292.8187.943198.91379.430.9 1.109 1.2
5、30 10 3.162 10.00 20 10.00 100.0 分贝的定义分以下三种情况：1.2.1 对电压和与电压呈线性关系的参数的表达电压和与电压呈线性关系的参数，这里权且简称为电压型参数，以A表示， 以x表示其单位。以lx为基准值，则A的电平单位为称分贝x,代号为dBx,计算公式 为A(x)A(dBx)=2 0lg(l)lxA(dBx)2 0A(x)=l0 (2)A可以是电压(电动势、端电压)、电场强度和天线系数，x可以是V、m V、卩V,V/m、mV/m、卩V/m和m-1等，对应的电平单位分别为dBV、 dBmV.dBp V，dBV/m、dBmV/m、dBp V/m(常记为 dBp
6、)和dBm-1等。同类电压型电平单位(天线系数除外)词头之间的转换公式为dBx = dBmx + 6 0 = dBx+120(3)dBmx = dBp x + 60(4)1.2.2 对功率和与功率呈线性关系的参数的表达功率和与功率呈线性关系的参数，这里权且简称为功率型参数，以B表示， 以x表示其单位。以ly为基准值，则B的电平单位称分贝y,代号为dBy, 计算公式为B(y)B(dBy)=l0lg (5)lyB(dBy)l0B(y)=l0 (6)B可以是功率或功率密度，y可以是 W、mW、|j W, W/m2、mW/cm2、卩W/cm2、pW/m2等，对应的电平单位分别为dBW、dBmW(常记为
7、dBm)、dB j W, dBW/m2、dBmW/cm2、dB j W/cm2、dBpW/m2 等。同类功率型电平单位词头之间的转换公式为dBy = dBmy + 3 0 = dBj y + 60(7)dBmy = dBp y + 30 (8)1.2.3对功率倍数的表达以Pl表示输入功率、辐射功率、载波功率(对应的电压有效值为U 1 ,电流 有效值为I 1 ) ,P2表示输出功率、接收功率、杂散辐射/邻道功率(对应的 电压有效值为U2，电流有效值为12)，仍以y表示P1、P2的单位，则传输 增益G或传输损耗L的分贝表达式为：P2(y)U2(I2)G (或 L)(dB)=10 1g =20 lg
8、 (9)P1(y)U1(I1)这里的y可以是 W、mW、|j W、KW、MW 等，Pl (U 1、I 1 )与 P2 (U 2、12)的单位应一致，G和L的单位为dB 。杂散辐射相对于载波功率的电平P杂散辐射和邻道功率相对于载波功率的 电平P邻道功率，其值为负数，单位一般记为dBC (英文carrier有“载波” 之意)，表达式为：P2(y)P杂散辐射(或P邻道功率)(dBC)=10 lg (10)P1(y)特别地，当U 1表示接收机的可用灵敏度,U2分别表示接收机输入比可用灵 敏度高3dB的有用信号而使输出信纳比降回到12dB的相邻波道上无用信 号电压 和落入有用信号工作频率的二信号三阶互调
9、的组合频率的电压(两条频 率的电压应相等)时，两电压倍数的分贝值分别表示接收机的邻道选择性P邻道 选择和互调抗 扰性P互调抗扰，其值为正数，单位一般记为dBr(英文 relative有“相对的”之意)，表达式为：U2(y)P邻道选择(或P互调抗扰)(dBr)=20 lg (11)U1(y) 另外，天线增益和噪声系数也可归入此类，详见第6节。2 射频电压射频电压一般指电台、仪器射频级和天线系统中所研究频率上信号的电压幅 度，按检波方式，可分为平均值(AV)电压、均方根值(RMS)电压、峰值(PEAK) 电压等，以下简称为电压。习惯上，信号发生器和接收天线输出端的开路电压称 为电动势，以e in表
10、示；而当其接上负载(如通信接收机、场强仪、测试接收 机、频谱分析仪、综合测试仪的收信端等，下面统称为接收设备,以及假负载) 后，其输出端和所接负载输入端的电压称为端电压，以Vin表示。电压的线性 单位通常有V、mV、V，对应的电平单位分别为dBV、dBmV、dB|j V。不同词头的电压单位间的换算可利用(3)、(4)两式。为区别电动势与 端电压，通常在电动势单位后加(e.m.f.)或(EMF)，而在端电压单位后加(c.c.) 或不加注明。当信号发生器或接收天线输出端的阻抗与负载阻抗匹配时，电动势为端电压的2倍，即e in (0 V)=2Vin (0 V)(12)e in (dB0 V)=Vin
11、 (dB0 V)+6. 02 (13)其它参数到接收功率的转换公式有Pr (dBm)=Vin (dBp V)F(dB)(14)上式中F为折算系数，F(dB)=90 + 101gR, R为接收设备的输入阻 抗。当阻抗为50Q时，F=106.99dB,当阻抗为7 5 Q时，F=108 . 7 5dB 。E(dBp V/m)=Vin (dBp V)+K(dBm-1 )(15)S(dBW/m2)=Vin(dBV)+K(dBm-l ) 25.76 (16)式中K为天线系数，详见第7节。3 射频功率射频功率一般指电台、仪器射频级和天线系统中所研究频率上信号在一个特 定的射频周期内输出到负载上的的功率算术平
12、均值, 以下简称为功率。分为峰包 功率、平均功率、载波功率等。习惯上，以P表示。功率的线性单位通常有W、 mW、W,对应的电平单位分别为dBW、dBmW(常记为dBm)、dBp W。 不同词头的功率单位间的换算可利用(7)、(8)两式。发射功率一般用Pt(英文transmit有“发射”之意)表示，接收功率一般用P r (英文receive 有“接收”之意) 表示。接收功率与其它参数的转换公式为Vin (dBp V)=Pr (dBm)+F(dB)(17)E(dBp V/m)=Pr (dBm)+F (dB)+K (dB m-1 )(18)S(dBW/m2)=Pr (dBm)+F(dB)+K(dBm
13、-1 ) 25.76(19)4 电场强度电场强度是长度为1米(m)的天线所感应的电压，简称场强，习惯上以E 表示。场强的线性单位通常有V/m、mV/m、卩V/m，对应的电平单位分别为d BV/m、dBmV/m、dBp V/m(常记为dBp )。不同词头的场强单位间的换 算可利用(3)、(4)两式。场强与其它参数间的折算公式有Vin (dB0 V)=E(dB0 V/m)K(dBm-1 )(20)Pr ( dBm)=E(dBp V/m)F (dB)K (dB m-1 )(21)S(dBW/m2)=E(dBV/m)25 . 7(22)S(dBp W/cm2)=E(dBp V/m)125 . 76(2
14、3)5 功率通量密度 功率通量密度是电波入射到单位面积上的辐射功率，简称功率密度，通常以S表示。平均功率密度是电波入射到单位面积上的平均辐射功率。功率密度的 线性单位通常有W/m2、mW/cm2、p W/cm2、pW/m2,对应的电平单位分别 为 dBW/m2、dBmW/cm2、dBp W/cm2、dBpW/m2 等。功率密度单位 间的换算，面积单位相同的可利用(7)、(8)两式。面积单位不同的换算 公式为S(0 W/m2)=lOOS(0 W/cm2)(24)S(dB0 W/m2)=S(dB0 W/cm2)+40(25)功率密度与场强间线性值的折算公式为S(W/m2)=E2 (V/m)/l20n(26)S(p W/cm2)=E2 (p V/m)/(l20 n X1010)(27)功率通量密度与其它参数的转换公式为E(dBV/m)=S(dBW/m2)+25 . 76 (28)E(dBp V/m)=S(dBp W/cm2)+125 . 76(29)Vin(dBV)=S(dBW/m2)K(dBm-l ) +25.76(30)Pr (dBm)=S(dBW/m2)F(dB)K(dBm-1 ) +25.76 (3l)6 天线功率增益 天线在某方向上的辐射
