老铁们，大家好，相信还有很多朋友对于传播科学导论：dB 的故事和的相关问题不太懂，没关系，今天就由我来为大家分享分享传播科学导论：dB 的故事以及的问题，文章篇幅可能偏长，希望可以帮助到大家，下面一起来看看吧！

关于5G的讨论如火如荼，体现了大家对这个新时代的无限向往。

然而，一些最基本的、被认为是理所当然的沟通概念仍然值得探索。

这不，问题来了：

分贝是什么意思？

关于dB，最直接的解释是：取两次幂之比的对数，然后乘以10。下式中的Log就是取对数的意思。然而，这种解释既麻烦又难以理解。

分贝计算公式

例如，如果你想知道100比5大多少，就说100是20乘以5即可。为什么要这么麻烦地取对数呢？

另外，为什么这个值被称为“dB”而不是另一个名称？

俗话说，无中生有必有因。让我们更进一步，从对数的本质开始。

对数的本质

给我空间、时间和对数，我可以创造一个宇宙。 ——伽利略

据说，500年前，随着奥斯曼帝国的崛起和拜占庭的灭亡，大批人才带着古希腊、罗马的经典来到西欧，文艺复兴时代开始了。

除了文艺复兴之外，这也是一个伟大科学发现的时代。

哥白尼提出“日心说”，证明了地球绕太阳转的事实；伽利略制造了天文望远镜，发现了月球脊、土星环、太阳黑子等现象，还计算了太阳的自转周期。

随着天文学的蓬勃发展，迫切需要大规模的数学计算。数学作为一门基础学科，也在需求的带动下快速发展。

1544年，德国数学家施蒂菲尔写了一本名为《整数的算术》的书。在这本书中，他应用了“一一对应”的方法，几乎创造了一座数学丰碑。

斯蒂菲尔(1487-1567)

斯蒂菲尔在书中写道：“关于整数的这些奇妙性质，可以写一整本书！”以下是他书中列出的两列数字：

两列数字（X列为“代表数字”，Y列为“原始数字”）

可见：

Y列实际上是一个等比数列，其通式为2的n次方（n为整数），他称之为“原数”；

X列是由整数组成的算术序列，他称之为“代表数”。

他发现：

两个“原数”相乘，等于“代表数”相加得到的“代表数”对应的“原数”；

两个“原数”相除，等于“代表数”减去“代表数”所对应的“原数”。

也就是说，利用这两列数字，可以把比较复杂的乘除法变成比较简单的加减法，大大提高计算效率。

其实在我们看来，这个结论并没有什么神奇之处，因为所谓的“代表数”实际上就是“原数”以2为底的对数。但在当时，这种计算方式是开创性的。

例如，如果我们要计算128和32768的乘积，我们可以查这个表：

1、128对应的“代表数”是7，32768对应的“代表数”是15。

2. 计算加法：7+15=22。

3、再次查表，发现22对应的“原数”是4194304，大功告成了！

只要查表，做加法，然后再查表就可以了。

这里最大的问题是：大家都知道查表很快，这个表从哪里来？

时代使命呼唤重量级人物的出现。

这位大师就是：英国人约翰·纳皮尔。

约翰·纳皮尔(1550-1617)

纳皮尔是一位数学家、物理学家和天文学家。当他计算各种行星轨道数据时，他也被巨大的计算量折磨着，所以他讨厌这些繁琐重复的工作。

为了解决这个问题，他花了20年时间，进行了数百万次计算，发明了对数和对数表。从此以后，天文数字的乘除运算，只需查表，加减法，再查表即可。

1614年，Napier在英国爱丁堡出版的《奇妙的对数定律说明书》中首次提出了对数的概念。

看来数学实践中，最麻烦的就是大数的乘法、除法、平方根、立方根。计算非常耗时且伤脑筋，所以我开始想一些巧妙且有用的方法来解决这些问题。

这个不想做重复工作的人坚持做重复工作长达20年。他的努力为后人减少了很多重复性工作，大大减少了数学家和天文学家所需的计算量。

这被认为是天文学界的一项伟大发明。我们来看看名人对此的评价，了解对数发明的划时代意义。

对数的发现延长了天文学家的寿命，因为它节省了劳动力。 ——拉普拉斯

对数的发明、解析几何的创立和微积分的建立是17世纪数学的三大成就。 ——恩格斯

可见，对数的本义就是用更小的值的加减法来代替天文数字的乘除法，以达到简化计算的目的。

dB和它的朋友们

电话这一划时代的发明深刻地改变了我们的生活方式。电话的发明者贝尔成为一位备受尊敬的百万富翁科学家和企业家。

贝尔(1847-1922)

上世纪的通信工程师通过实验发现，电话线越长，信号衰减越大，信号越弱。这个衰减也是一个极其巨大的天文数字。那么如何更方便的表达衰减呢？

对数对于这些聪明的工程师来说是很自然的事情。

为了纪念贝尔，他们决定以贝尔的名字来命名信号的衰减或增强：

Bel=Log(输入信号功率/输出信号功率)

在使用过程中，他们发现这个单位太大，不太实用，所以他们将贝尔单位减少了1/10。

由于1/10 在英语中是deci，因此引入了新的单位deciBel。我们一般将其缩写为dB。这就是dB的由来。

分贝计算公式

另外，dB中文译为分贝，但大多数人还是习惯以dB为单位读写。

dB的使用

dB一经创建，已广泛应用于射频和无线通信领域。

实际使用时，其实可以直接使用dB。大家都已经很习惯了，没有必要去转换。

不过，记住以下转换方法仍然非常有用：

+3dB表示增大至2倍

+10dB意味着增加到10倍

-3dB表示减少到1/2

-10dB表示降低到1/10

另外，dB是基于对数的，所以只能加减，不能乘除。

我们先做一个问题来热身一下：

如果信号通过功率放大器，功率增强至原始值的40,000 倍，则增益（以dB 为单位）是多少？

首先将40000 分解为最小因数如下：

40000=10x10x10x10x2x2

现在这些因素可以用简单的dB 加法来代替：

40000=10dB+10dB+10dB+10dB+3dB+3dB=46dB

可以看到，通过对数和dB，我们将40000等大数转换为46dB等较小值，方便计算和描述。

既然您了解了如何转换，您所要做的就是忘记它。因为在通信领域你通常只需要处理dB，简单的加减法就足够了。

在了解dB代表一个值相对于另一个值的大小后，有了不同的比较参考，一大群dB伙伴诞生了。

一家人看着真是热闹。除dB外，还包括：dBm、dBi、dBd、dBc等。

分贝

dBm的直接含义是相对于1毫瓦的功率。计算方法与dB完全相同：

dBm=10*Log(P功率值/1mW)

0dBm=1mW

10dBm=10mW

30dBm=1000毫瓦=1瓦

40dBm=10000毫瓦=10瓦

我们再做一个问题来加深理解：

如果信号的发射功率为20 瓦，功率衰减到原始值的一亿分之一，则最终功率（dBm）是多少？

首先将20 瓦转换为dBm。

因为10瓦就是40dBm，而20瓦是10瓦的两倍。根据算法，+3dB指的是增加2倍：

20瓦=43dBm

然后将1 亿转换为dB。

10*Log(100000000)=10*8=80dB

因此可以得出结论，在20瓦时，功率衰减到原来的亿分之一后：

43dBm-80dB=-37dBm

现在我们可以直接说：发射功率为43dBm，衰减80dB后，功率为-37dBm。

这不是比亿分之一这样的大数计算更方便吗？这里的例子也使用相对简单的数字。

如果衰减是1/81234609040怎么办？

分贝和分贝

dBi和dBd都用来表示天线的增益。两者都是相对值，但参考标准不同。

dBi的参考标准是全向天线：

全向天线

dBd的参考标准是偶极子，因此两个值略有不同。同样的增益，以dBi 表示，比以dBd 表示的增益大2.15。

偶极子

分贝

一般来说，dBc是相对于载波功率而言的，是一个相对值，用来衡量载波功率比干扰大多少，例如测量干扰（同频干扰、互调干扰、互调干扰和带外干扰）干扰）、耦合、杂散和其他相关量，其中使用dBc 的地方，原则上可以使用dB 代替。

好了，关于dB的故事就到这里了。

dB的介绍到此结束

用户评论

自繩自縛

我一直很好奇手机信号强度是怎么测量的，这个博文解释得很清楚！原来dB这种单位就是用来表示功率比大小的，这下明白啦，以后知道听信噪比的时候就明白了为什么有些人声音模糊。

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敬情

终于找到了解释dB原理的文章！以前一直觉得dB很神秘，没想到它这么简单易懂，作者把信号增益、衰耗都用通俗的语言描述出来，真棒！

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作业是老师的私生子

我本来对电磁波和天线这些东西不太感兴趣，但看了这篇文章后觉得很有意思，原来dB真的无处不在啊！下次在看新闻报道的时候也能更好地理解了。

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?娘子汉

这篇博客写得真好！用图表和例子来解释dB的概念，非常直观易懂。我以前总是混淆dB和分贝之间的区别，现在终于明白了，感谢作者的科普！

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有一种中毒叫上瘾成咆哮i

标题太吸引人了，可惜文章内容有点浅，我希望能看到更深入的讲解，比如不同类型信号是如何使用dB来表示其强度的？这方面的信息还是不太清楚。

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念旧是个瘾。

学习通信技术确实很有用，特别是现在手机通讯越来越发达了，这个入门科普真不错！希望以后能分享更多的相关知识!

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淡淡の清香

我记得高中物理课上接触过dB的概念，但当时并没有理解得太深，这段回顾文章的描述很清楚易懂，帮助我复习了不少相关知识

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■孤独像过不去的桥≈

我觉得这篇文章虽然介绍了dB的基本原理，但是缺少一些实际应用场景举例说明，这样才能更有效地帮助读者理解dB在通信领域的重要性。

    有7位网友表示赞同！

忘故

学习通讯技术确实很有用，感谢作者分享这篇文章，我感觉能帮助我入门了解基础知识 !

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青衫故人

原来dB是这么一个重要的概念！之前并没有意识到它的应用范围那么广。以后看新闻报道的时候应该可以更好地理解一些科技相关的词汇了。

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如你所愿

文章篇幅有点短，希望能有更详细的讲解和案例，比如不同通信系统的dB指标是如何设计的？

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绳情

学习一个新的概念需要时间去消化，我感觉这篇博文虽然是入门科普，但对初学者来说还是比较枯燥，希望作者可以添加一些有趣的案例或故事来提高读者的兴趣。

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孤城暮雨

这篇文章让我明白了dB的用途和原理，我很想进一步学习通信领域相关的知识，感谢作者的推荐和分享！

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堕落爱人！

虽然这篇文章介绍了dB的基本原理，但还是感觉不够深入，对于想要了解通信技术更深层含义的人来说可能需要寻找其他资源学习。

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╯念抹浅笑

其实我想知道的是，除了dB之外还有哪些其他指标被用来衡量信号的強度? 这篇文章可以再补充一些相关信息，比如信噪比、调制参数等等。

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怀念·最初

通信领域真是充满各种神奇的知识！这篇博文让我对dB有了更清晰的认识，以后我应该能更容易理解一些新闻报道和科技文章了。

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凉笙墨染

虽然 dB 的原理看起来有点复杂，但这篇文章用图表和例子来解释，还是能够看明白。 希望以后还有机会学习其他通信技术的知识!

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