مفهوم الديسبل
مفهوم الديسبل : dB concept واستخدامه في الحسابات
قياس ربح الاستطاعة بالديسبل dB :
G(dB)= 10 * log(Po/Pi)
قياس الاستطاعة بالنسبة 1mw
P(dBm) = 10* log (P/1mw)
أمثلة :
40dBm = 10Watt
-30 dBm = 10 uW
تطبيق :
على اعتبار أن Zi = Zo = 50 Ohm لمضخم استطاعة
استطاعة الدخل فيه Pi = 0.02 W
استطاعة المخرج Po = 2 W
Pi(dBm) = 10 * log ( 0.02w/1mw) = 10 * log20 = 13 dBm
Po(dBm) = 10* log ( 2w/1mw) = 10 * log2000 = 33 dBm
G =2/0.02 = 100 مرة
G(dB) = 10 log(2/0.02) = 20 dB
لاحظ أن الاستطاعة في المخرج تساوي استطاعة المدخل بال dBm + ربح المكبر بال dB
Po(dBm) = Pi(dBm) + G(dB)
Po(dBm) = 13 + 20 = 33 dBm
Vi =sqr(Pi * Zi) = sqr(0.02 *50) = 1 Volt
Vo = sqr(Pi * Zo) = sqr(2*50) = 10 Volt
G(dB) = 20 log (Vo/Vi) = 20 dB
نلاحظ أن حساب ال dB هو نفسه بالنسبة للاستطاعة او الجهد نفسه
لا حظ انه عندما يكون الجهاز مكبرا فانه يكون ذو ربح G(dB) >0
أما في حالة التخميد يكون G(dB) <0
مثال عملي :
مرسل باستطاعة 100 Watt بهوائي ذو ربح +4 dB طوله 15.2 متر مرفوع على برج ارتفاعه 30 متر
فنحتاج إلى كبل كوكسيال بطول يساوي ( طول البرج + طول الهوائي ) أي بطول 45.5 متر وكابل كوكسيال بهذا الطول يكون ضياعه بمقدار –6dB
يرسل موجة بتردد 150MHz إلى مسافة 90 ميل إلى هوائي استقبال على ارتفاع h2=762 متر وبطول هوائي يجعل ربحه +9 ديسيبل dB ويكون التخميد الناتج عن طريق بهذا الطول _ وسط الانتشار _ هو -160dB
وكبل نقل إشارة المستقبل يكون تخميده –20 dB
تبلغ حساسية جهاز الاستقبال –113 dBm فهل تنجح عملية الاتصال أم لا ؟
الحل :
Pr = +50 -6 +4 -160 +9 -20 = -123
أي أن الاستطاعة الواصلة إلى مدخل المستقبل اقل 10 مرات من حساسية المستقبل والحل يتم ب :
1- إما بزيادة استطاعة المرسل بمقدار 10dB أي الى 1000Watt
2- أو بوضع هوائي استقبال بربح على الاقل 19dB – هوائي ياغي غير كافي لأن ربحه 14 dB
3- بوضع هوائي إرسال ياغي ذو ربح 14 dB عوضا عن المستخدم 4 dB وبذلك يتحقق الهدف.
|
