Що таке dBm і чим він відрізняється від dB та dBi? Ці одиниці трапляються в характеристиках роутерів, передавачів і модулів, а в налаштуваннях з’являється RSSI зі знаком мінус. Пояснюємо простими словами, що означають ці одиниці і як їх перераховувати.
Що таке dB і чим він відрізняється від dBm
Децибел (dB) показує, у скільки разів одна потужність більша за іншу, у логарифмічному масштабі:
- +3 dB — потужність удвічі більша;
- +10 dB — у 10 разів більша;
- −3 dB — удвічі менша;
- −10 dB — у 10 разів менша.
Тому підсилення антени, втрати в кабелі чи атенюатор пишуть у dB: це множники, які просто додаються. Наприклад, передавач +20 dBm, кабель −3 dB, антена +5 dBi дають +22 dBm в ефірі в головному напрямку.
Що таке dBm: потужність відносно 1 мВт
dBm — це вже абсолютна потужність: 0 dBm дорівнює 1 мВт. Формула: P(dBm) = 10 · lg(P / 1 мВт). Зворотно: P(мВт) = 10^(dBm/10).
| dBm | Потужність | Приклад |
|---|---|---|
| +30 | 1 Вт | Потужний передавач |
| +27 | 0,5 Вт | Відеопередавач 500 мВт |
| +20 | 100 мВт | Wi‑Fi роутер |
| +14 | 25 мВт | LoRa-модуль, малопотужний передавач |
| 0 | 1 мВт | Опорний рівень |
| −30 | 1 мкВт | Дуже сильний прийом поруч з передавачем |
| −70 | 0,1 нВт | Нормальний прийом Wi‑Fi |
| −90 | 1 пВт | Межа прийому для багатьох приймачів |
| −120 | 1 фВт | Сигнал, який ще приймає LoRa на низькій швидкості |
Різниця між сильним і слабким сигналом — у мільярди разів, тому без логарифмічної шкали тут не обійтися.
dBi і dBd — підсилення антени
dBi — підсилення антени відносно ідеальної ізотропної антени, яка випромінює однаково в усі боки. dBd — відносно напівхвильового диполя. Вони пов’язані так: dBi = dBd + 2,15. Антена не створює енергію, вона лише фокусує її в певному напрямку: що більше dBi, то вужча діаграма спрямованості.
RSSI: чому він з мінусом
RSSI (Received Signal Strength Indicator) — рівень прийнятого сигналу. Зазвичай його показують у dBm, а прийнята потужність набагато менша за 1 мВт, тому значення від’ємні. Чим ближче до нуля, тим краще.
| RSSI | Якість (орієнтовно для Wi‑Fi) |
|---|---|
| −30…−50 dBm | Відмінно |
| −50…−67 dBm | Добре, вистачає для відео й дзвінків |
| −67…−80 dBm | Слабко, можливі обриви |
| нижче −80…−90 dBm | Зв’язок на межі |
Важливо дивитися не лише на RSSI, а й на SNR — відношення сигнал/шум у dB. Сигнал −80 dBm у тихому ефірі може працювати краще, ніж −65 dBm на тлі сильних завад.
Що таке dBm на практиці: бюджет лінії і дальність
Дальність визначає бюджет лінії: потужність передавача + підсилення антен − втрати в кабелях − втрати на трасі має бути більше за чутливість приймача із запасом. Втрати на трасі залежать від частоти, відстані й рельєфу: перешкоди в зоні Френеля додають десятки dB. Усе це враховує наш калькулятор радіозв’язку з рельєфом.
Втрати в кабелі легко недооцінити: тонкий кабель кілька метрів завдовжки на 2,4 ГГц «з’їдає» половину потужності й більше. Таблиці є в статті про коаксіальний кабель і затухання. Погано узгоджена антена теж втрачає частину потужності, див. КСВ антени.
Чим вимірюють
- Аналізатор спектра показує рівень кожної складової сигналу в dBm. Як він працює, ми розповіли в статті про режим SA і вимірювання потужності в каналі.
- SDR-приймач дає дешевий, хоч і не калібрований, погляд на ефір — який обрати.
- Модулі (Wi‑Fi, LoRa, FPV-приймачі) самі звітують RSSI.
Проєктуєте RF-плату? Про те, як розвести її в Altium Designer і підготувати до виробництва, читайте тут.
Довідка англійською: dBm у Вікіпедії і RSSI у Вікіпедії.
Читайте також
- КСВ антени: що це, яка норма і як виміряти
- Коаксіальний кабель: 50 Ом, затухання і як вибрати кабель для антени
- SDR-приймач: що це і який обрати (RTL-SDR, HackRF, ADALM-Pluto)
- Altium Designer: що це, скільки коштує і як отримати безкоштовно
- Gerber, BOM і OutJob в Altium: як підготувати файли для виробництва плати
