常見(jiàn)單位

　　dB與dBm

　　首先要知道dB是分貝，定義為10lg(輸出功率/輸入功率)，即取兩個(gè)功率的對(duì)數(shù)值，例如一個(gè)放大器將信號(hào)功率放大1000倍，則換算成以dB為單位，則增益為30dB。

　　我們舉幾個(gè)例子：

　　+6dB就是4倍放大（log4約為0.6）

　　+10dB就是10倍放大

　　-6dB就是減小到0.25（即1/4）

　　-10dB就是減小到0.1（即1/10）

　　又如，0dB指的是沒(méi)有變大和變小。

　　我們常常能夠在專業(yè)資料中簡(jiǎn)單Gain這個(gè)單詞，這也就是指增益，通常就是以這里的dB為單位。

　　dBm與dBW

　　回看dB這個(gè)單位，它用來(lái)表達(dá)兩個(gè)信號(hào)相差數(shù)百倍甚至上億倍的時(shí)候是很容易表達(dá)的，考慮到功率通常也用瓦W來(lái)表達(dá)，那么在射頻應(yīng)用中一般用dBm來(lái)作為功率的單位。

　　dBm定義:

　　0dBm=1mW；

　　0dBW=1W；

　　因此

　　由于1W=1000mW，所以我們可以得出結(jié)論：

　　+30dBm=0dBW（即功率1W）

　　-30dBW=0dBm（即功率1mW）

　　特別提出下，RFID中常用的是dBm，我們能夠常見(jiàn)的換算為：

　　1mW=0dBm；10mW=10dBm；

　　2mW=3dBm；0.1mW=-10dBm。

　　感興趣的話可以推導(dǎo)下-40dBm到40dBm對(duì)應(yīng)的功率吧，可以先告訴兩個(gè)答案：40dBm對(duì)應(yīng)功率為10W，10dBm對(duì)應(yīng)功率為10mW。

　　關(guān)于天線

　　首先要知道的是，天線是無(wú)源器件，它本身不產(chǎn)生能量，增益的概念在這里是指將能量有效集中向某些特定的方向輻射或接受電磁波的能力。天線增益由振子疊加產(chǎn)生，天線長(zhǎng)度隨著增益增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，增益越高說(shuō)明方向性越好，即能量更集中，波瓣越收斂。

　　天線的放射范圍通常包含兩個(gè)甚至更多個(gè)“瓣”，這個(gè)“瓣”可以理解為射頻的覆蓋范圍，強(qiáng)度最大的為主瓣，其余的均為旁瓣，如下圖示意圖：

　　我們常常能夠看到天線輻射方向圖，這個(gè)圖中的強(qiáng)度最大值與參考天線的強(qiáng)度之比取對(duì)數(shù)后，指的就是方向增益，增益的單位為dBi，這里理解為db isotropic, isotropic為全向，dB為比，即全向比的增益。比如偶極子天線（半波振子）增益為2.15dBi。

　　由于完美的全向參考天線無(wú)法制造，而理論半波振子天線與實(shí)際偶極子天線增益類似，因此偶極子天線也常用作參考天線，這種情況下的天線增益以dBd為單位，理解為dB dipole，dipole為偶極子。

　　下圖是一個(gè)理想孤立波源輻射，理論半波振子輻射和定向天線增益示意圖：

　　我們可以在西克天線中看到有一些單位為dBiC，這個(gè)單位通常用于圓極化天線，總結(jié)下為：

　　線極化天線增益用dBi，釋義為相對(duì)于點(diǎn)圓天線的增益量；

　　圓極化天線增益用dBiC，換算為dBiC = dBi + 3dB；

　　偶極子天線增益用dBd，換算為dBd= dBi - 2.15。

　　剛才我們講了天線增益是無(wú)源的，天線不額外增加能量，僅僅是重新分配而使某個(gè)方向上比全向天線輻射更多能量，這里與射頻的增益并不一樣。如果天線再一些方向上為正，那么必定在另外一些方向?yàn)樨?fù)，這樣天線所能達(dá)到的增益就和它能覆蓋的范圍達(dá)到了平衡，這樣也符合物理學(xué)基本定律了。

　　一般情況下，超高頻RFID用3dB（即功率密度降低一半）波瓣寬度來(lái)定義開(kāi)啟角度，或者說(shuō)孔徑，有時(shí)候又稱作開(kāi)啟角度或半功率角，或波束寬度等。波瓣寬度越窄，方向性越好，作用距離越遠(yuǎn)，但水平覆蓋面就越小。