【技术】解析分贝、信噪比、驻波比指标的定义及意义
张武军先生是信息技术领域有着丰富经验和卓越成就的专家。张武军的职业生涯涵盖了从军工领域到民用领域，参与或主导了多个项目的设计和研发，近年来最主要的业绩是参加了深圳市地铁通信工程主方案的规划设计。作为深圳市金航标电子有限公司技术顾问，张武军先生在通信电子领域拥有广泛的专业知识和实践经验。本文中金航标将为大家分享张武军先生对分贝、信噪比、驻波比指标定义及意义的分析。
一、分贝dB
dB是英文“decibel”的简写，是十分之一贝尔。“贝尔”是以杰出科学家Alexander Graham Bell的名字来命名的单位。贝尔在1876年获得了电话发明的专利，并在电话的应用和发展上做出了巨大的突破（全球知名的贝尔实验室也渊源于此）。因此，使用dB符号时，B应该大写（B是人名）。
【同样：牛顿、高斯、法拉第、亨利、欧姆、伏特、安培、瓦特这些力和电的单位都是人名】
由于“Bel”这个单位比较大，使用不方便，更常用的是十分之一贝尔，即分贝。我们电学中的分贝来源于声学。
关于分贝
声学中分贝（对数关系）：
表 1
2、分贝dB的定义
dB是表示两个具有相同单位的同一种物理量的比较关系。即两种电或声功率之比（或两种电压/电流值之比，或两种声压之比）。分贝本是衡量声音相对响度的，在最初的电话工程领域，dB用来衡量两个电信号的功率之比。
具体定义（对数表达）：
公式 1
而用电流/电压为物理量时：
公式 2
分贝是“比值”的对数表达，它没有物理单位，1dB类似于“个十百千万”，是一个“倍数”单位。
上述两个定义式看上去不一致。其实正因为要一致，才会有两个定义式，因为P=U2/R 或 P=I2R
问题：
1、假设P1是P0的10倍，换算为分贝是多少？（+10dB）
2、假设P1是P0的100倍，换算为分贝是多少？（+20dB）
3、假设P1比P0 大 1倍，换算为分贝是多少？（+3dB）
4、假设P1比P0 小 1倍，换算为分贝是多少？（-3dB）
声音的分贝值是具体的，类似电学的dBm，定义为噪声源功率与基准声功率之比（对数表达）。
3、用dB加减表达信号放大或衰减
我们在计算信号链路中增益或者损耗时，原本的乘除关系就变成了加减关系（简化设计运算）。
模拟电路中，工程师都是用各部件的分贝累计加减 来替代 各器件放大或损耗/衰减值的累计乘除。
电子系统的总放大倍数常常是几千、几万甚至几十万，一部收音机从天线收到的信号至射频放大解调放大送喇叭，一共要放大2万倍左右。用分贝表示，数值就小得多。
4、dB的应用
A. 描述信号具体值。我们用1mW作为参考固定值替换上述公式中的P0，那么我们就可以用dBm (这里的m就是相对于1mW的意思）来描述P1的具体功率大小。而0dBm的信号就是1mW。
B. 增益。如上所述，dB是表示两个具有相同单位的同一种物理量的比较关系。经过放大器或衰减器或经过一段传输线，信号会被放大或者衰减~变强或者变弱，前后值比较 得到的分贝数就是增益（放大时增益为正，衰减时增益为负）【注意：谈到增益时，是dB，而不是dBm】
C. 如下图，F点的功率是E点功率的400倍，我们说这个放大器的增益是26dB，再经过电阻R衰减了一半（增益为-3dB），那么G点相对E点的增益为23dB。
------乘以400再除以2，写成分贝计算式，则是（+26dB-3dB=23dB）
图 3
再举例：如30dBm+20dB=50dBm, 即：50dBm-20dB=30dBm，50dBm-30dBm=20dB
意思是：1瓦×100倍为100瓦；100瓦÷100倍是1瓦；100瓦÷1瓦是100
二、信噪比
信噪比（Signal-to-Noise Ratio）是信号和噪声各自有效功率之比（一般用对数表示），单位是dB。
SNR=10 lg(PS/PN) 其中PS和PN分别代表信号和噪声的有效功率。
换算成电压幅值的比较关系，则SNR=20Lg(VS/VN)，VS和VN分别代表信号和噪声电压的“有效值”。
无论是输入还是输出端，信噪比越高越好！
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