Desibel, dbm, watt, volt ilişkileri

EleCtRox_

Onursal Üye
Onursal Üye
Katılım
28 Eyl 2006
Mesajlar
487
Puanları
6
Telekomünikasyon sistemlerinde çalışanlar bu kavramlara hiç yabancı değildirler.Bir sinyal bir noktadan başka bir noktaya transmisyon edilirken bir çok işlemlerden geçebilir.Bu sinyal kimi zaman kat kat amplifikasyona tabi tutulur kimi zamanda zayıflamalara uğrar. Bu iletişim hattı üzerinde bulunan katların (amplifikatörler, filtreler, kablolar vs.) bir kazançları ve kayıpları vardır.Bu kazanç ve kayıplar Desibel (dB) ile ifade edilir. Desibel iki güç arasındaki oranın logaritmik ifadesidir. Daha belirgin bir ifadeyle çıkış gücünün giriş gücüne oranının 10 tabanına göre logaritmasının 10 ile çarpımıdır.

Örnek olarak;
Örn. 1 : Bir amplifikatörün girişine 50 W.uyguladığımızda çıkışından 250W güç alırsak kazancımız:
Gain ( dB ) =10xlog 250/50 =10xlog 5 =10x0.698 =7 dB kazanç olur.
Örn. 2 : Şayet bir filtremizin girişine 50 W.uyguladığımızda cıkışından
45W.güç alıyorsak kaybımız:
Gain ( dB ) =10xlog 45/50 =10xlog 0.9 =10x0.045 = -0.45 db kayıp olur.

Sonuç olarak çıkışın girişe olan oranında çıkan desibel değeri pozitif kazanç vardır.Sonuç negatif kayıp vardır denilir.Kazanç birimi olarak desibel amplifikatörlerde ve filtrelerde kullanıldığı gibi elektronik gürültü ölçümlerinde,ses şiddetinde,iki ayrı sinyalin izalosyon ölçümlerinde vs. kullanılır.Anlaşılacağı gibi bu değer mutlak bir ölçüm değeri değil Logaritmik oransal bir ölçüdür.Aşağıda birkaç farklı örneklerle bu konuyu inceliyelim.
Örn. 1 : Bir amplifikatörün girişine uygulanan güç, çıkıştan 4 kat kuvvetlendirildiğini varsayarsak kazancımız ne olur?
Gain ( dB ) =10xlog Pçıkış/pgiriş =10xlog 4 =10x0.6 =6 dB kazanç olur.
Örn. 2 : Peşpeşe 3 ayrı amplifikatör ile bir amplifikasyon yapılıyorsa toplam kazanç ne olur?

Veya ; Her katın çıkışları dB cinsinden toplanır. Bu arada her bir katın belli bir kazançları olduğunu farz edersek,
örneğin: a= 2db b= 8db c=4 db
Toplam gain = a+b+c =2+8+4 =10 dB olur


Örn. 3 : Kazancı 15 db olan bir Tüplü amplifikatörün girişine 33 W bir güç girildiğinde tüp’ün çıkışından kaç Watt elde edilir?

Örn. 4 : Bir filtrenin girişine 40 w.güç uygulandığında filtrenin insertion loss’u (araya girme kaybı) =1 dB ise filtre çıkışından kaç watt elde edilir ?

Örn. 5 : Bir amplifikatör çıkışı spectrum analizör ile ölçülmek isteniyor. Analizörün girişine max.100 mW. müsaade edililiyor. Amp.çıkış gücü =10 W.Bu amplifikatörü ölçmek için araya min. kaç desibel bir zayıflatma koymamız gerekiyor?

Örn. 6 : Bir anten sistememizin toplam kayıp 3 dB.dir, antene 2000W uygulamak istiyoruz. Buna göre vericimizin çıkış gücü ne olmalıdır ?
Gain (dB ) = 10 xlog ( Pçıkış/Pgiriş )
- 3 =10 xlog ( 2000 / Pgiriş )
-0.3 = log ( 2000/Pgiriş )
0.5 = 2000 /Pgiriş ( -0.3 antilog = 0.5 )
Pgiriş = 4000 W.
Örn. 7 : Bir verici istasyonu ile uzaktan yayın alan bir alıcı arasındaki sinyal alış şiddetini aşağıdaki örnekle görelim.

DESİBEL GÜÇ ORANI TABLOSU

2543543534rererer.jpg


Logaritmik oranların 1 db‘den 40 db‘ye kadar olan sonuçları yukardaki
tabloda özetlenmiştir. Bu tabloya göre örneğin ;
Örn. 1 : 40 W. Gücündeki bir verici -7 dB zayıflatılırsa geriye ne
kadar güç kalır ?
tablodan 7 dB’nin kalan gücü = 0.199 bulunur.
kalan güç = 40 x 0.199 = 7.96 Watt.
Örn. 2 : 40 W. Gücündeki bir amplifikatör çıkışı +6 dB kuvetlendirilirse
çıkış gücü ne olur ?
Tablodan 6 dB ‘nin artan gücü = 3.98 bulunur.
Çıkış gücü = 40 x 3.98 = 159.2 Watt.
Gerilim Kazancı :
Buraya kadar güç kazancı ve güç kaybını inceledik.
Ayrıca AC devrelerde (ses frekans vs.) gerilim kazancı ve kaybı
söz konusudur. Bir devrenin çıkış geriliminin giriş gerilime
oranının 10 tabanınına göre Logaritmasının 20 ile çarpımı
gerilim kazancı ve kaybını belirler.

dBm : dBm Telekominikasyon sistemlerinde, radyo frekans
katlarında kullanılan bir seviye ölçü birimidir.( +) ve ( - ) seviyeler
ile ifade edilir. 1 miliwat’a oranlanmış desibel (dBm)
miliwatt cinsinden bir gücün ondalık logaritmasının 10 katıdır.


Formülden anlaşılacağı gibi ( dbm ) mutlak bir güç ifadesi olup
oran değildir.( db ) kazanç ve kaybı ifade ettiği halde ( dbm )
düzeyi ,seviyeyi ifade eder.
Örn. 1 : 100 W.lık bir verici çıkışı kaç dBm eder ?
dbm = 10*log P
dbm = 10*log 100000
= 10*5
= 50 dbm.
Örn. 2 : 40 dbm kaç watt eder ?
dbm = 10*log P
40 = 10*log.P
4 = log.P (4 antilog = 10000 )
= 10000 mwatt.
= 10 watt
Örn. 3 : Bir uhf modülatörün çıkışı -12 dbm dir.
Bu modülatörün çıkışına 20 db kuvetlendirici konulduğunda
çıkış gücü ne olur ?
Çıkış gücü = modüllatör çıkışı + ampl.gain
= -12 +20
= +8 dbm
8dbm = 10*log P.(mw.)
0.8 = log. P ( 08. Antilog = 6.3 )
= 6.3 mwatt.
dBw :
Logaritmik bir ölçü ve seviye birimidir. 1 Watt’a oranlanmış
watt cinsinden bir gücün ondalık logaritmasının 10 katıdır.
dBpw,dBnw,dBuw,dBmw ve dBw altkatlarını ihtiva eder.
RTUK’ ün frekans tahsis kitabında emisyon noktalarında
yayınlanması gereken maksimum yöndeki etkin yayın
gücü IRP (Etkili ışınım gücü) dBw. olarak verilmiştir.



Örn. 1 : 27 dbw ne kadar watt eder ?
dbw = 10xlog P ( W. )
27 = 10xlog P
2.7 = log P
P = 2.7 .10* ( 2.7 antilog = 501 )
P = 501 W.


Örn. 2 : 50 Watt kaç dBw eder ?
dBw = 10xlog P
= 10x log 50 ( 50 log = 1.7)
= 10 x 1.7
= 17 dBw. eder
dbuV :
1 uv ‘ a oranlanmış çıkış geriliminin logaritmik ölçümüdür.
Sahada field strengt mesurement aleti ile sinyallerin alan
şiddet seviyeleri dbuv ile ölçülür.
Çıkış gerilimi ;



DESİBEL İLE İLGİLİ POPÜLER FORMÜLLER
dB gain/loss to power: Pout = Pin / (Log10-1(dB/10))
dBm to dBw: dBw = dBm - 30
dBm to Power: P = Log10-1(dBm/10) * 10-3
dBm to Volts: E = (Log10-1(dBm/20)) * 0.22361
dBw to dBm: dBm = dBw + 30
Free Space path loss (dBd) = 32.2 + 20*Log10(Distance in miles) + 20*Log10(Frequency in MHz)
Free Space path loss (dBi) = 36.6 + 20*Log10(Distance in miles) + 20*Log10(Frequency in MHz
Power to dB's: dB = 10*Log10(Pout / Pin)
Power to dBm's: dBm = 10*Log10(P / 10-3)
Return Loss = -20*Log10(/p/)
SWR = R / Zo or Zo / R -------- Zo = line, R = Load
Volts to dBm: dBm = 20*(Log(E) + 0.6505)
Voltage Reflection Coefficient: /p/ = SQRT(50 * Preflected) / SQRT(50 * Pforward)
Voltage Reflection Coefficient: /p/ = (VSWR - 1) / (VSWR + 1 )
VSWR = (1 + /p/) / (1-/p/)
 

Forum istatistikleri

Konular
127,957
Mesajlar
913,907
Kullanıcılar
449,606
Son üye
rasit.

Yeni konular

Geri
Üst