常用的射频单位转换公式有哪些?



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问题: 常用的射频单位转换公式有哪些?

解答:
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。

 

                                               图1                                                                        图2

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NI 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。

图3

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



相关链接: White Paper: RF and Communications Fundamentals
NI Community: Have you ever wanted to convert dBm to dBmV?


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报告日期: 08/15/2014
最近更新: 01/03/2015
文档编号: 6OEELL2X