ديسيبل، ديسيبل وميغاواط

التحويل العملي للديسيبل والطاقة

• سوف تتضاعف قيمة الديسيبل بالإضافة إلى 3 وقيمة الطاقة؛ يتم تقليل قيمة الديسيبل بمقدار 3 وتنخفض قيمة الطاقة إلى النصف

• يتم ضرب قيمة الديسيبل بالإضافة إلى 10 وقيمة الطاقة في 10؛ قيمة الديسيبل ناقص 10 وقيمة الطاقة مقسومة على 10

ملاحظة: الصيغة أعلاه هي مثال لتحويل وحدة الطاقة. للتحقق من الصيغة، يرجى الرجوع إلى "جدول مقارنة تحويل dbm وmW". يمكن أيضًا تطبيق صيغة dB على الوحدات المادية الأخرى.

 جدول تحويل dnm إلى mW

ديسيبل (ديسيبل) هي وحدات بدون أبعاد، تستخدم للإشارة إلى القيمة النسبية للكمية الفيزيائية، وعادة ما تستخدم لوصف قوة الإشارة والطاقة والجهد وما إلى ذلك.

وحدات بلا أبعاد تشير إلى حقيقة أنه في تمثيل الكميات الفيزيائية، لا يتم تضمين وحدات محددة، بل مقارنات عددية بحتة أو قيم نسبية. الكميات الفيزيائية التي تعبر عنها هذه الوحدات مستقلة عن اختيار أي وحدات معينة وتعبر فقط عن الحجم النسبي أو المقارنة.

في بعض الحالات، يمكن أن يؤدي استخدام الوحدات بدون أبعاد إلى تبسيط وصف الكميات الفيزيائية وإجراء المقارنات أكثر سهولة وملاءمة. وغالبا ما تستخدم لوصف الكميات النسبية، مثل النسب أو النسب أو النمو النسبي.

ديسيبل هي وحدة ديسيبل خاصة بالطاقة تمثل النسبة اللوغاريتمية للطاقة بالنسبة إلى 1 مللي واط. يتم وصف القدرة بنسبة لوغاريتمية بالنسبة إلى قدرة مرجعية قدرها 1 ميغاواط.

الحساب بين ديسيبل وديسيبل

يشير dBm إلى القيمة النسبية للقدرة بالنسبة إلى 1mW، ويشير dB إلى الكسب/التوهين، أو القوة النسبية لإشارتين.

يمكن حساب كسب/توهين قيم القدرة بالديسيبل باستخدام الجمع والطرح.

على سبيل المثال، إذا كانت قيمة الطاقة 5 ديسيبل مللي واط والكسب 10 ديسيبل، فإن الطاقة بعد الكسب هي 15 ديسيبل ميلي واط. مثال آخر: إذا كانت قيمة الطاقة هي 21dBm وتم تخفيفها بمقدار 17dB، فإن قيمة الطاقة بعد التوهين هي 4dBm.

كيفية تحويل W/mW إلى ديسيبل

صيغة التحويل
ديسيبل ميلي واط = 10*إل جي (أ/ب)
ملحوظة: A هي الطاقة المطلوب تحويلها (يمكن أن تكون الوحدة W أو mW ووحدات طاقة أخرى)، والتي تحتاج إلى تحويلها إلى قيمة بوحدة mW؛ ب هو 1 ميجاوات.

الوحدات المشتركة لعلاقات القوة والتحويل

وحدة الطاقة هي واط (W)، والوحدات المقابلة تشمل mW، μW، وnW.

علاقة التحويل بينهما هي:
1 واط = 1000 ميجا واط = 1000000 ميكرو واط = 1000000000 نيوتن واط

على سبيل المثال: لتحويل 1 واط إلى قيمة بالديسيبل ميلي واط، قم أولاً بتحويل 1 واط إلى قيمة بالمي واط، وهي 1000 ميجا واط؛ ثم استبدل في الصيغة. 10 * إل جي (1000 ميجاوات/1 ميجاوات) = 10 * lg1000 = 10*3 = 30 ديسيبل ميلي واط

• هل يمثل dbm الكثافة المطلقة أم الكثافة النسبية؟

يتم الحصول على وحدة dBm عن طريق تحويل الطاقة (القيمة المطلقة) إلى قيمة ديسيبل ثم الإشارة إلى طاقة مرجعية (عادةً 1 مللي واط). وهو يمثل مستوى طاقة الإشارة بالنسبة إلى 1 ملي واط، بدلاً من قيمة الطاقة المطلقة. عندما نقارن قيم dBm لإشارتين، فإننا في الواقع نقارن مستويات قوتهما بالنسبة إلى نفس النقطة المرجعية.

• لماذا استخدام وحدة ديسيبل؟

يوفر dBm طريقة بديهية نسبيًا للتعبير عن مستوى طاقة الإشارة. بالمقارنة مع الاستخدام المباشر للواط (W) كوحدة، يمكن للديسيبلm التعبير عن القوة النسبية للإشارة بشكل أكثر ملاءمة وأسهل للمقارنة والتحليل والقياس والتصحيح.

يستخدم dBm مقياسًا لوغاريتميًا يمكنه التعبير بشكل أفضل عن نطاق واسع من الطاقة، بدءًا من الإشارات الضعيفة للغاية إلى الإشارات القوية جدًا، والتي يمكن تمثيلها جميعًا في نطاق أرقام أصغر.

يوفر dBm طريقة موحدة لوصف قوة الإشارة دون الحاجة إلى النظر في قيم الطاقة المطلقة للإشارات المختلفة. أنها مريحة لقياس ومقارنة قوة الإشارة.

تُستخدم وحدة dBm، إحدى وحدات الطاقة الأكثر استخدامًا في مجال الاتصالات اللاسلكية، على نطاق واسع في الممارسة الهندسية. يمكن أن يؤدي استخدام وحدات dBm إلى جعل التواصل بين المهندسين أكثر إيجازًا ووضوحًا.

• تعتمد قيمة الديسيبل على اللوغاريتمات، ويتطلب هذا المفهوم أساسًا رياضيًا معينًا. ألا يزيد هذا من عتبة الفهم؟

نعم، يعتمد مفهوم قيم الديسيبل على اللوغاريتمات، الأمر الذي يتطلب قدرًا معينًا من الأساس الرياضي لفهمه.

بالنسبة للمستخدم العادي أو غير المتخصص، قد يستغرق الأمر بعض الوقت لفهم مفهوم هذا المقياس اللوغاريتمي. ولكن في الهندسة والعلوم، أصبحت الوحدة القياسية لأنها توفر طريقة أفضل للتعامل مع مجموعة واسعة من البيانات وهي مفيدة جدًا في تطبيقات العالم الحقيقي. لذلك، في حين أن الأمر قد يستغرق بعض الوقت حتى يفهمه بعض الأشخاص، بمجرد فهم المفهوم، يمكنك معالجة البيانات ذات الصلة وتحليلها بشكل أكثر فعالية.

• لماذا يتم استخدام 1 ميجاوات غالبًا كمستوى مرجعي؟

والغرض الرئيسي هو تحقيق التوازن بين مجموعة واسعة من القوة والقواسم المشتركة.

نطاق الطاقة المناسب: 1 ميجاوات كطاقة مرجعية تغطي مستويات الطاقة المشتركة في العديد من أنظمة الاتصالات، بما في ذلك الإشارات الضعيفة والإشارات القوية نسبيًا.

سهولة القراءة والراحة: باستخدام 1 ميجاوات كقوة مرجعية، ستكون القيم بوحدات dBm عادةً في نطاق أصغر، وأكثر اتساقًا مع مستويات طاقة الإشارة الشائعة، وأسهل في الفهم والمقارنة.

الممارسة الهندسية والتوحيد القياسي: لقد تم قبول 1 ميجاوات على نطاق واسع وتم تطبيقها كقوة مرجعية في الممارسة الهندسية وأصبحت معيارًا عالميًا. هذا التقييس يجعله أكثر ملاءمة وموحدة للمهندسين والفنيين لتصميم المعدات الإلكترونية وتصحيح أخطائها ومقارنتها، مما يقلل من سوء الفهم أو الارتباك الناجم عن وحدات الطاقة المختلفة. على سبيل المثال، 0.00001 ميجاوات المحولة إلى ديسيبل ميلي واط هي -50 ديسيبل ميلي واط، بينما 1000000 ميجا واط المحولة إلى ديسيبل ميلي واط هي 60 ديسيبل ميلي واط. هذه القيم الموجودة في نطاق ±100dBm هي أسهل في التعامل معها ومقارنتها.

بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام وحدات dBm يجعل من السهل التعرف على التغييرات النسبية في الطاقة. إذا أخذنا 1 ميجاوات كقوة مرجعية، فإن كل زيادة أو نقصان بمقدار 3 ديسيبل ميلي واط سوف يضاعف الطاقة أو يخفضها إلى النصف. هذه العلاقة اللوغاريتمية تجعل وحدة dBm مناسبة جدًا لوصف التغيرات النسبية في الطاقة، وهو أمر مفيد جدًا للتصميم الهندسي وتصحيح أخطاء المعدات.

•  هل يمكن استخدام وحدات أخرى كمرجع؟

نعم، يمكنك أيضًا استخدام W كوحدة مرجعية، وهي أصل dBW.
صيغة التحويل:
ديسيبل دبليو = 10*إل جي (أ/ب)
ملحوظة: A هي القدرة المراد تحويلها؛ ب هو 1 واط. 10 * إل جي (1 واط/1 واط) = 10 * إل جي 1 = 10*0 = 0 ديسيبل وات

• ما مقدار قوة 1dBm؟

استبدل بالصيغة: 1dBm = 10*lg (A/1mW)
A = 10^0.1≈1.25892mW، لذا فإن 1dBm يتوافق مع قيمة طاقة تبلغ حوالي 1.3mW.

يمكن تقدير قيمة القدرة بالديسيبل بمساعدة بعض القيم الخاصة.

على سبيل المثال، عند تقدير قيمة الطاقة البالغة 2.5 ديسيبل ميلي واط، يكون من السهل نسبيًا بالنسبة لنا أن تبلغ قيمة 0 ديسيبل ميلي واط، لأننا نعلم أنها تقابل 1 ميجاوات، ونعلم أيضًا أن قيمة الكسب البالغة 3 ديسيبل تساوي مرة واحدة تقريبًا، أي أن 3 ديسيبل ميلي واط هي حوالي 2 ميغاواط. ثم وفقًا لـ 2.5/3*2mW، يمكننا الحصول على قيمة تقديرية تبلغ 1.67mW، والقيمة الفعلية لـ 2.5dBm هي 1.7783mW، وهي قريبة نسبيًا. وبطبيعة الحال، هذا يستخدم فقط للتقدير.

•  منذ متى ظهرت وحدة dBm إلى الوجود؟

تتمتع وحدة dBm بتاريخ طويل في مجال الاتصالات اللاسلكية والهندسة الإلكترونية. يمكن إرجاع أصولها إلى أوائل القرن العشرين. مع تطور تكنولوجيا الاتصالات وتعميم الأجهزة الإلكترونية، احتاج المهندسون إلى طريقة مريحة وموحدة لوصف مستوى طاقة الإشارات. بدأ مهندسو الاتصالات الأوائل في استخدام الديسيبل (dB) للتعبير عن القوة النسبية للإشارة، ثم قدموا لاحقًا وحدة dBm ذات 20 ميجاوات كقوة مرجعية لتسهيل مقارنة ووصف مستويات طاقة الإشارة. مع مرور الوقت، أصبحت وحدة dBm واحدة من وحدات الطاقة القياسية المستخدمة على نطاق واسع في الاتصالات اللاسلكية والهندسة الإلكترونية.

غالبًا ما تنشأ الوحدات العالمية من احتياجات عملية، خاصة في العلوم والهندسة والتكنولوجيا، حيث تحتاج الوحدات إلى أن تكون قادرة على وصف وقياس الظواهر أو العمليات أو خصائص المادة بدقة. على سبيل المثال، تم إدخال وحدة dBm لتسهيل مقارنة مستويات الطاقة في الأجهزة الإلكترونية، وخاصة في مجال الاتصالات.

ومع تطور التكنولوجيا وتغير احتياجات الصناعة، يتم تشكيل هذه الوحدات من خلال الإجماع بين المهنيين، ومراجعتها من قبل منظمات التقييس، وصياغتها كمعايير دولية، وتصبح في النهاية مستخدمة على نطاق واسع. وتضمن هذه العملية قبول الوحدات ودقتها على نطاق واسع، مما يجعلها معايير معترف بها عالميًا أو ضمن مجال معين. إن تشكيل مثل هذا التوافق لا يسهل تبادل التكنولوجيا والمعلومات فحسب، بل يساعد أيضًا في تعزيز التنمية والابتكار في المجالات ذات الصلة. ولذلك، فإن الاستخدام الواسع النطاق وتوحيد الوحدات يضع أساسًا متينًا للتقدم العلمي والتكنولوجي والتعاون الدولي.