Sistemas de Telecomunicações Decibel db. Rui Marcelino Abril Engenharia Electrica e Electrónica - TIT

Transcrição

1 Sistemas de Telecomunicações Decibel db Rui Marcelino Abril 008 Engenharia Electrica e Electrónica - TIT

2 Sumário Decibel Decibel em potências Decibel em tensões e correntes dbm, dbw dbi, EIRP Sistemas de Telecomunicações 008

3 Decibel O decibel (db) é bastante usado em Telecomunicações, pelo que a sua compreensão e entendimento reverte-se muito importante db não é nenhuma unidade de medição de uma grandeza eléctrica db corresponde a uma relação entre duas grandeza eléctricas, tais como Potência (Watts), Tensão (Volts), Corrente (Amper) ENTRADA SISTEMA SAÍDA 3 Sistemas de Telecomunicações 008

4 Decibel Consideremos um sistema com a correspondente entrada e saída. As entradas e saídas são caracterizadas com um determinado sinal que eventualmente possa ser medido seja em Watts, Volts, Amperes. O db permite comparar saídas com entradas e vice-versa Se a saída é maior que a entrada diz-se que existe um ganho (+) Se a saída é menor que a entrada diz-se que existe uma perda (-) ENTRADA SISTEMA SAÍDA Exemplos Ganhos: +3 db, +9 db Perdas: -3 db, - 0 db 4 Sistemas de Telecomunicações 008

5 Decibel em Potências Consideremos um sistema com entrada P e saída P db expressa a relação de P /P ou de P /P Valor em db = 0 log (P /P ) P SISTEMA P 5 Sistemas de Telecomunicações 008

6 Decibel em Potências - Exemplos mw 4mW SISTEMA Qual o ganho em db? db=0 log (4/) = 0 x = +3.0 db 6 mw + 9 db? mw Qual a potência à saída? P= 48 mw 6 Sistemas de Telecomunicações 008

7 Decibel - Regras Multiplicar AxB equivale a somar dbs Dividir A/B equivale a subtraír dbs 0log 0 ( A x B ) 0log 0( A/ B) = 0log0( A) + 0log0( B) = log0( A) 0log = AdB+ BdB = AdB BdB = ( A+ B)dB = ( A B)dB 0 0 ( B) 7 Sistemas de Telecomunicações 008

8 Decibel - Regras Quadrado equivale a multiplicar dbx Raiz quadrada de A equivale a dividir db/ 0log = = 0 ( A x 0log 0log ) 0 0 ( A) ( A) = x ( A in db) 0log 0 ( A) 0 = log0( A) = x ( A in db) 8 Sistemas de Telecomunicações 008

9 Decibel 3 db corresponde a x 0 db corresponde 0x 6 db corresponde a 4x 0 db corresponde a 00x 9 db corresponde a 8x 30 db corresponde a 000x Linear Ratio db Linear Ratio db Sistemas de Telecomunicações 008

10 Decibel - Exemplo 5 mw +7 db? mw 0 db = 0x 5 mw? mw +0 db -3 db A B -3 db= / P saída = 5x0/=75 mw 0 Sistemas de Telecomunicações 008

11 dbm e dbw dbm e dbw são derivados do db e continuam a ser uma relação Os dbm e dbw correspondem a medidas de valores dbm é relacionado a mw (mili-watt) dbw é relacionado a W Valor (dbm) = 0 log P/( mw) Valor (dbw) = 0 log P/( W) mw = 0 dbm W = 0 dbw +30 dbm = 0 dbw = W -30 dbw = 0 dbm = mw Sistemas de Telecomunicações 008

12 dbm e dbw - Exemplos mw = 0 dbm 8 mw +3 db? dbm W = 0 dbw? dbm -7 db 0 mw +30 dbm = 0 dbw = W -30 dbw = 0 dbm = mw Sistemas de Telecomunicações 008

13 Decibel em Tensões e Correntes = = = = R V R V 0log P P 0log G R V P R V P 3 Sistemas de Telecomunicações 008 Podemos dizer que um ganho é: Ganhos/Perdas db = 0 log V /V Apenas se R = R Podemos dizer que um ganho é: Ganhos/Perdas db = 0 log V /V Apenas se R = R + = + = R R 0log V V 0log R R 0log V V 0log G R

14 dbi dbi é usado para quantificar o ganho de uma antena. É referente a uma antena isotrópica (que irradia igualmente em todas as direcções, ganho unitário em todas as direcções) Exemplo SMCANT-OOM0 EliteConnect 5GHz Wireless High Gain Antenna Wireless High Gain 0 dbi Omni-Directional Antenna 4 Sistemas de Telecomunicações 008

15 EIRP EIRP, Effective Isotropically radiated Power Pretende significa a quantidade de potência irradiada numa determinada direcção. A unidade de medida é dbw ou dbm pois trata-se de Potência. EIRP dbw = P t(dbw) + LL (db) + ganho da antena (dbi) P t(dbw) Potência à saída do emissor LL (db) Perdas de linha entre emissor e antena ganho da antena (dbi) Ganho da antena 5 Sistemas de Telecomunicações 008

16 EIRP - Exemplo Um emissor com uma potência de saída de 0 W, perdas de linha de,5 db e uma antena com um ganho de + 7 dbi. Qual o EIRP em dbw? Converter 0 W para dbw = +3 dbw EIRP dbw = +3 dbw +,5 db + 7 db = + 37,5 dbw Um emissor com uma potência de saída de 500 mw, perdas de linha de 5,5 db e a antena tem um ganho de + 39 dbi. Qual o EIRP em dbm? Converter 0 W para dbm = +7 dbw EIRP dbm = +7 dbm - 5,5 db + 39 db = + 60,5 dbm 6 Sistemas de Telecomunicações 008

17 7 Sistemas de Telecomunicações 008 Referências

18 Referências - Roger L. Freeman, Fundamental of Telecommunications, ed IEEE Press, (005) [Apêndice C - Learning decibels and their applications] 8 Sistemas de Telecomunicações 008