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常用的射频单位转换公式有哪些?

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发表于 2021-12-27 16:52:51 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本文列出了常用的射频单位转换公式,还包括使用射频单位转换公式的情境示例:
  • 1,从伏特到dBm的转换;
  • 2,从dBm/Hz到dBm的转换。

常用的射频单位转换公式如下所示:

Vrms = Vpk / sqrt(2)

Powerwatts = Vrms2 / Zohms

PowerdBW = 10 * log(Powerwatts)

PowerdBm = PowerdBW + 30

PowerdBmV = PowerdBm + 10 * log(100 * Zohms)

PowerdBm = PSDdBm/Hz + 10 * log(BWHz)

提示:Zohms 代表设备的输入阻抗,BWHz 代表用户关注的带宽范围,PSDdBm/Hz 代表功率谱密度。

以下为使用射频单位转换公式的情境示例。

1.从伏特到dBm的转换

由矢量信号收发器(VST)所产生的单音信号,其频率与载波有500 kHz的偏差,IQ信号产生速率为120 MS/s,输出功率约为-20 dBm。该信号经由RF IN口反馈输入至VST设备,其I/Q电平测量结果如下图1所示,功率测量结果如图2所示。

从伏特到dBm的转换

从伏特到dBm的转换


根据I/Q电平测量结果,信号功率可以由如下公式计算得:

I = Vpk * cos(theta(t)) = 0.03 * cos(theta(t))

Vpk = 0.03 V

Vrms = Vpk / sqrt(2) = 0.03 / sqrt(2) = 0.021213 V

Power = Vrms2 / Z = 4.5 * 10-4 / 50 = 9 uW

PowerdBm = 10 * log(Power) + 30 = -20.45 dBm

根据以上转换等式,我们可以发现信号功率的时域测量结果与频域的计算结果基本一致。

2.从dBm/Hz到dBm的转换

使用矢量信号收发器(VST)捕获到的频谱测量结果如图3。在标记1处的功率谱密度为-84.50 dBm/Hz。

从dBm-Hz到dBm的转换.jpg

在200 kHz的分辨率带宽下,信号功率可由如下公式计算而得:

PdBm = PSDdBm/Hz + 10 * log(BWHz) = -84.50 + 10 * log(2 * 105) = -31.4 dBm
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 楼主| 发表于 2021-12-27 17:35:49 | 显示全部楼层
Power dBm = PSD dBm/Hz + 10 * log(BWHz)

2.4GHZ-SRRC.jpg

(四)带外发射发射功率(2.4~2.4835GHz):≤-80dBm/Hz (EIRP)
功率谱密度(power spectral density, PSD): dBm/Hz 代表功率谱密度,xdBm/Hz => xdBm/kHz =>xdBm/MHz 也就是说,这个≤-80dBm/Hz限值换算为BW 100kHz的时候就是加50,即-80dBm+50dBm=-30dBm,这个≤-80dBm/Hz限值换算为BW 1MHz的时候就是加-20dBm。
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