2020年通信与广电专题讲解之光功率

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2020年通信与广电专题讲解之光功率

在我们从事通信施工调测的过程中，经常会和光功率打交道，提到光功率，就一定会涉及到dBm和dB这两个单位，这两个单位分别指的是什么，有什么关系，下面我们来聊一聊这两个单位。

dBm 是一个表示功率绝对值 的单位，计算公式为：10lg（功率值/1mW） 。例如：如果发射功率为1mW，按dBm单位进行折算后的值应为：10lg1mW/1mW = 0dBm；对于40W的功率,则10lg(40W/1mW)=46dBm。

有个简便公式：0dBm=0.001W 左边加10=右边乘10

所以0+10dBm=0.001*10W 即 10dBm=0.01W

故得20dBm=0.1W ; 30dBm=1W; 40dBm=10W

还有左边加3=右边乘2 ，如40+3dBm=10*2W，即43dBm=20W，这些是经验公式，蛮好用的。

　　所以-50dBm=0dBm-10-10-10-10-10=1mW/10/10/10/10/10=0.00001mW。

dB ，表示一个相对值 。当计算A的功率相比于B大或小多少个dB时，可按公式10 lg A/B计算。例如：A功率比B功率大一倍，那么10lgA/B = 10lg2 = 3dB。也就是说，A的功率比B的功率大3dB；如果A的功率为46dBm，B的功率为40dBm，则可以说，A比B大6dB。

一般来讲，在工程中，dB和dB之间只有加减，没有乘除。而用得最多的是减法：dBm 减 dBm 实际上是两个功率相除。dBm 加 dBm 实际上是两个功率相乘。

我们用的只有dBm之间的减法，因为只有减法能表示比较。一减的结果就成了dB，还是表示比较。dBm和dBm之间一般只是减。

dBm和dB之间可加可减，如A是-100dBm，A到B衰减30dB，求B，就是-100减30等于-130dBm。或A是-100dBm，A到B增益30db,求B,就是-100加30等于-70dBm。 dB一般只是做加法，因为如A到B增益20dB，B到C衰减35dB，求A到C的增益是多少，即求10lg(A/C),而10lg(A/B)+10lg(B/C)=10lg(A/C)，就是20-35=-15dB即A到C的衰减是15dB。

下面我们举几个例子。

例1：比如说A点的接收光功率是-20dBm，B点的接收光功率是-10dBm，那么B点的信号强于A点的信号，强多少呢？强10dBm？不是的，应该是强-10dBm-（-20dBm）=10dB，在这里我们要强调的是相对值，B点比A点的信号大10dB 。

例2：如果甲的功率为36dBm，乙的功率为30dBm，则可以说，甲比乙大6dB 。

例3：甲功率比乙功率大一倍，那么甲功率是乙功率的两倍，用公式10lg（甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。也就是说，甲的功率比乙的功率大3 dB，从这里可以获取重要信息，大3dB就是功率加倍，反之，3dB就是功率减半 。

以上就是dBm和dB这两个单位的学习，我们一级通信考试的时候，如果涉及到计算，一定要注意单位，单位写错了，分数也就没了。涉及到仪表盘中的，一般单位都是dBm。涉及到比较的，单位就是db。下图是我们日常使用的光功率计中的一种。

军用电台和手机，功率一般是多少？

微信网友横路靖5： 军用电台和我们的手机，工作时功率一般是多少？　　马岩： 在讨论功率之前，首先要说说二者的通信距离到底是多远。　　当我们拿出手机，理论上可以和远在异国的另一部手机通话，通信距离貌似很远。但事实上，你的手机发出的信号并不是直接“飞”到对方的手机，而是被附近的基站接收，再通过光缆、微波等信道经过中继、交换一系列流程，最终才拨通对方的手机。所以，不要以为你的手机信号强大到能够“跨过山和大海”，其实它只需要和几百米内的基站“接上头”就可以了，功率大了反而会干扰其它基站的工作。　　因此，4G手机 的发射功率被限制在0.2瓦以下 ，5G手机 的发射功率在0.2～0.4瓦左右 。　　而军用电台的通信过程中，通常是没有“基站”这个帮手的，发射的功率根据用途、频段的不同也不尽相同，而且同样不是越大越好。虽说在同一频段中，发射功率越大意味着能实现更远的通信距离和更好的抗干扰能力，但设备的体积、重量会更大，散热、供电问题也更突出，同时也增加了信号被侦听截获的风险，所以需要权衡考虑。　　在军用电台家族中，功率最小的是用于连排级单兵间通信的手持电台 。由于战场中单兵展开的距离一般在1～2千米内，加上单兵装备对于尺寸和重量的要求，单兵电台的功率不高，约在0.2～5瓦 之间。

▲ 装备PRC-710单兵手持电台的英军士兵

　　此类电台的功率一般在5瓦以内

▲ AN/PRC-112型单兵电台

　　主要配备给直升机飞行员、乘员，供救生使用　　功率提高到15～20瓦的话，设备大小就无法像单兵电台那样可以手持或挂在胸前了，只能以背负方式携行。工作在甚高频（VHF）、特高频（UHF）频段的背负式电台 通信距离约30千米，能够满足营级部队通信需求。而工作在高频（HF）频段的背负式电台，可以借助短波被电离层反射的特性，配合高增益天线，通信距离可超过100千米。

▲ 正在操作PRC-162背负式电台的美军士兵

　　背负式电台的功率一般在20瓦上下　　值得一提的是，对空通信和地面通信有着显著区别。工作在VHF频段的机载电台常用的功率是8～25瓦，但由于航空器之间或与地面台站传输的信号不会受地形地物的遮挡，因而机载电台和类似工作频段、功率的地面电台相比，通信距离要远很多，根据飞行高度的不同可达120～300千米。

▲ 第82空降师的空地联络官正在操作电台与F-16战斗机飞行员联络

　　▲ 军用卫星电话，尺寸、天线就不是民用卫星电话那种了，因为它必须考虑功率、抗干扰、坚固可靠等问题　　20瓦以上的电台士兵就背不动了，20～50瓦是车载、坦克战术电台 的常用功率。到了100～125瓦以上级别，短波电台就成了绝对主流，是野战通信车及师旅级固定台站常用的功率，通信距离可达400千米以上。400瓦～1000瓦就属于大功率电台的范畴，通信距离可达1000～3000千米，可用于战略战役级指挥。相对于短波电台，对流层散射电台的功率更大，通常为1～10千瓦。

▲ 国庆70周年阅兵上的散射通信车

　　两个大型网状天线，是散射电台的典型特征　　不过，上述电台要是和长波电台比起来，简直就是“小儿科”。借助长波波段电磁波能够穿透海水的特性，长波电台多用于对水下潜艇的指挥，其通信距离远达4000～8000千米，发射功率可达500～2000千瓦，堪称军用电台发射功率当之无愧的“王者”。

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