信号强度(RSSI)知识整理
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为什么⽆线信号(RSSI)是负值
答:其实归根到底为什么接收的⽆线信号是负值,这样⼦是不是容易理解多了。因为⽆线信号多为mW级别,所以对它进⾏了极化,转化为dBm⽽已,不表⽰信号是负的。1mW就是0dBm,⼩于1mW就是负数的dBm数。
弄清信号强度的定义就⾏了:
RSSI(接收信号强度)Received Signal Strength Indicator
Rss=10logP,
只需将接受到的信号功率P代⼊就是接收信号强度(灵敏度)。
[例1] 如果发射功率P为1mw,折算为dBm后为0dBm。
[例2] 对于40W的功率,按dBm单位进⾏折算后的值应为:
10lg(40W/1mw)=10lg(40000)=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。
为什么测量出来的dbm值都是负数?
答:⾸先我们需要知道的是⽆线信号dbm都是负数,最⼤是0。因此测量出来的dbm值肯定都是负数。因为dbm值只在⼀种情况下为0,那就是在理想状态下经过实验测量的结果,⼀般我们认为dbm为0是其最⼤值,意味着接收⽅把发射⽅发射的所有⽆线信号都接收到了,即⽆线路由器发射多少功率,接收的⽆线⽹卡就获得多少功率。当然这是在理想状态下测量的,在实际中即使将⽆线⽹卡挨着⽆线路由器的发射天线也不会达到dbm为0的效果。所以说测量出来的dbm值都是负数,不要盲⽬的认为负数就是信号不好。
功率单位
dBm
dBm是⼀个考征功率绝对值的值,计算公式为:10lgP(功率值/1mw)。
[例1] 如果发射功率P为1mw,折算为dBm后为0dBm。
[例2] 对于40W的功率,按dBm单位进⾏折算后的值应为:
博客为什么没人用了10lg(40W/1mw)=10lg(40000)=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。
dB
dB是⼀个表征相对值的值,当考虑甲的功率相⽐于⼄功率⼤或⼩多少个dB时,按下⾯计算公式:10lg(甲功率/⼄功率)[例6] 甲功率⽐⼄功率⼤⼀倍,那么10lg(甲功率/⼄功率)=10lg2=3dB。也就是说,甲的功率⽐⼄的功率⼤3 dB。
[例7] 7/8 英⼨GSM900馈线的100⽶传输损耗约为3.9dB。
[例8] 如果甲的功率为46dBm,⼄的功率为40dBm,则可以说,甲⽐⼄⼤6 dB。
[例9] 如果甲天线为12dBd,⼄天线为14dBd,可以说甲⽐⼄⼩2 dB。
如何从dbm值看出接收功率
dbm是⼀个表⽰功率绝对值的单位,他的计算公式为10lg功率值/1mw。例如如果接收到的功率为1mw,按照dbm单位进⾏折算后的值应该为10lg 1mw/1mw=0dbm。当然在实际传输过程中接收⽅是很难达到接收功率1mw的。因此我们通过这个公式就可以从dbm值反向推出接收⽅接收到的功率值了。
误区⼀:dbm值越⼩越好
既然前⾯提到了dbm值都是负数,所以很多⼈都认为dbm值越⼩越好。其实这个认知是错误的。正如前⾯所说dbm值最⼤是0,⽽且是理想状态。那么越接近理想状态下的dbm值,越说明⽆线路由器发射的功率都被⽆线⽹卡接收到了。因此dbm值应该越⼤越好,-50dbm说明接收到的⽆线信号要好于-70dbm。
误区⼆:dbm值越⼤越好
⼜有很多朋友认为既然dbm值是0说明接收发送信号的效果最好,那么我们就应该让企业⽆线⽹络各个地⽅的dbm值尽可能的⼤。实际上这个观点也是错误的,虽然dbm值越⼤发送接收信号效果越好,但是与此同时也需要我们为企业内部⽆线⽹络安装⾜够多的⽆线信号中继设备,这⽐费⽤也是不⼩的。经过实验表明在XP系统⽆线信号扫描组件中显⽰为“⾮常好”状态时是可以满⾜⽹络传输要求的,速度和稳定性都没有任何问题,⽽这个“⾮常好”状态对应的dbm值为0到-50dbm。因此我们只需要保证企业内部⽆线⽹各个地⽅的dbm值不⼤于-50dbm即可,这样建⽴的⽆线⽹就是⼀个⾼速稳定的⽹络。我们对于⽆线⽹
络投⼊的性价⽐才会最⾼。
⼩提⽰
当然有的时候出于经费的考虑我们⽆法保证企业内部⽹络每个地⽅的dbm值都是0到-50dbm之间,那么
在测量时也要保证在0到-70dbm之间。因为当XP系统接收到的⽆线信号⼩于-70dbm则会出现传输不稳定,速度缓慢的现象,那样我们的⽆线⽹络就⽆法正常使⽤了。
误区三:接收功率⼩是因为传输受⼲扰
众所周知⽆线路由器发射功率⼀般都是100mw,还有更⾼的。那么为什么我们接收到的功率却如此之⼩呢?是因为传输过程中受到⼲扰⽐较⼤呢?下⾯我们拿接收到的信号为-50dbm即0.01µW为例进⾏介绍,如果⽆线路由器发射功率为100mw,⽽接收到的仅仅为0.01µW,两者差别为10000000倍。
实际上这个是正常的传输,就好象太阳发出的能量只有⼀亿分之⼀被地球接收到⼀样。接收功率肯定要远远⼩于发射功率。所以⽹络管理员在测量时⽐需担⼼,只要你的信号强度⼤于-50dbm就可以没有任何问题的⽆线传输数据,再退⼀步即使到了-70dbm也可以保证⽆线速度为54M进⾏传输。
dB,dBi, dBd, dBc,dBm,dBw
1、dB
dB是⼀个表征相对值的值,纯粹的⽐值,只表⽰两个量的相对⼤⼩关系,没有单位,当考虑甲的功率相⽐于⼄功率⼤或⼩多少个dB时,按下⾯计算公式:10log(甲功率/⼄功率),如果采⽤两者的电压⽐计算,要⽤20log(甲电压/⼄电压)。
[例] 甲功率⽐⼄功率⼤⼀倍,那么10lg(甲功率/⼄功率)=10lg2=3dB。也就是说,甲的功率⽐⼄的功率⼤3 dB。反之,如果甲的功率是⼄的功率的⼀半,则甲的功率⽐⼄的功率⼩3 dB。
2、dBi 和dBd
dBi和dBd是表⽰天线功率增益的量,两者都是⼀个相对值,但参考基准不⼀样。dBi的参考基准为全⽅向性天线,dBd的参考基准为偶极⼦,所以两者略有不同。⼀般认为,表⽰同⼀个增益,⽤dBi表⽰出来⽐⽤dBd表⽰出来要⼤2.15。
[例] 对于⼀⾯增益为16dBd的天线,其增益折算成单位为dBi时,则为18.15dBi(⼀般忽略⼩数位,为18dBi)。
[例] 0dBd=2.15dBi。
3、dBc
dBc也是⼀个表⽰功率相对值的单位,与dB的计算⽅法完全⼀样。⼀般来说,dBc 是相对于载波(Carrier)功率⽽⾔,在许多情况下,⽤来度量与载波功率的相对值,如⽤来度量⼲扰(同频⼲扰、互调⼲扰、交调⼲扰、带外⼲扰等)以及耦合、杂散等的相对量值。在采⽤dBc的地⽅,原则上也可以使⽤dB替代。
4、dBm
dBm是⼀个表⽰功率绝对值的值(也可以认为是以1mW功率为基准的⼀个⽐值),计算公式为:10log(功率
值/1mw)。
[例] 如果功率P为1mw,折算为dBm后为0dBm。
[例] 对于40W的功率,按dBm单位进⾏折算后的值应为:
10log(40W/1mw)=10log(40000)=10log4+10log10000=46dBm。
5、dBw
与dBm⼀样,dBw是⼀个表⽰功率绝对值的单位(也可以认为是以1W功率为基准的⼀个⽐值),计算公式为:
10log(功率值/1w)。dBw与dBm之间的换算关系为:0 dBw = 10log1 W = 10log1000 mw = 30 dBm。
[例] 如果功率P为1w,折算为dBw后为0dBw。
总之,dB,dBi, dBd, dBc是两个量之间的⽐值,表⽰两个量间的相对⼤⼩,⽽dBm、dBw则是表⽰功率绝对⼤⼩的值。在dB,dBm,dBw计算中,要注意基本概念,⽤⼀个dBm(或dBw)减另外⼀个dBm(dBw)时,得到的结果是dB,如:30dBm - 0dBm = 30dB。
⼀般来讲,在⼯程中,dBm(或dBw)和dBm(或dBw)之间只有加减,没有乘除。⽽⽤得最多的是减法:dBm 减dBm 实际上是两个功率相除,信号功率和噪声功率相除就是信噪⽐(SNR)。dBm 加 dBm 实际上是两个功率相乘
为什么天线增益的单位有的时候⽤dBi表⽰,⽽有时⼜⽤dBd,⼆者有何区别?
答:dBi和dBd都是天线增益的单位,我们习惯上以理想电源辐射器作为参照
来规定全向天线的增益;有以理想的半波对称振⼦作为参照来考量定向天线的增益。dBi和dBd能够互相换算,G(dBd)=G(dBi)-2.15
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