主頁（http://www.130131.com）：無線電的增益和衰減

         無線電技術(shù)所研究的信號能量往往要在很大范圍中變化。例如一部144MHz的VHF業(yè)余電臺，它在自由空間中發(fā)射的信號到達(dá)1公里外的功率會(huì)由于路徑損失（path loss）而減少到原來的0.000，000，000，000，065，463，61倍，而月球在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)144MHz頻段月面反射通信信號的返路徑損失使對方接收到的信號功率只有原來的0.000，000，000，000，000，000，000，000，044，668，36倍。如此眾多的“零”實(shí)在是很麻煩！

        為此，對無線電信號強(qiáng)度的度量經(jīng)常是先選定一個(gè)信號的功率作為強(qiáng)度基準(zhǔn)，用其它信號的功率與它進(jìn)行比較，并且采用對數(shù)方式表示。當(dāng)考慮一個(gè)信號比基準(zhǔn)信號大多少倍時(shí)，我們就說這個(gè)信號對基準(zhǔn)信號有多少增益（gain），單位是“分貝”，記作“dB”，計(jì)算方法是：

        增益（dB）= 10×log（對象信號功率/基準(zhǔn)信號功率）

       比如，在發(fā)射機(jī)的某一級電路中功率為10mW的射頻信號被放大到功率為100mW，這級電路的增益就是10×log（100/10）=10dB。再次提醒，放大器有增益并不是把信號本身的能量放大了，而是把電源的能量轉(zhuǎn)變成了信號。

       當(dāng)電路使信號變小了的時(shí)候，計(jì)算出來的dB增益就是負(fù)值。

       當(dāng)考慮一個(gè)信號比基準(zhǔn)信號減小的比例時(shí)，我們就說這個(gè)信號對基準(zhǔn)信號有多少衰減（attenuation），單位也是“分貝”，記作“dB”，計(jì)算方法是：

        衰減（dB）=10×log（基準(zhǔn)信號功率/對象信號功率）

        比如，某UHF頻段的業(yè)余電臺天線使用了過長、過細(xì)的劣質(zhì)電纜，發(fā)射機(jī)輸出的20W功率只有2W到達(dá)天線，信號在這條電纜里的衰減就是10×log（20/2）=10dB。衰減掉的能量不是被電纜“吃”掉了，而是因?yàn)閷?dǎo)體或者介質(zhì)的發(fā)熱，把射頻電能轉(zhuǎn)化為熱能，輻射或傳導(dǎo)到周圍空氣去了。

        當(dāng)電路使信號增加了的時(shí)候，計(jì)算出來的dB衰減就是負(fù)值。

        有了分貝增益和衰減，前面的例子就變成144MHz頻段業(yè)余電臺信號到達(dá)1公里時(shí)衰減了131.85dB，月亮在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)月面反射信道的路徑損失是253.5dB。

        分貝增益和衰減是業(yè)余無線電愛好者經(jīng)常遇到的，所以最好要記住圖125所示的幾個(gè)主要分貝值所對應(yīng)的近似倍數(shù)值：

       幾個(gè)主要分貝值所對應(yīng)的近似倍數(shù)值k

此表重新編排

 其它10以下整數(shù)分貝值的估算方法

        這些簡單計(jì)算十分有用。例如某設(shè)備資料說發(fā)射功率為40dBW，即以“1W”為基準(zhǔn)的40dB，就馬上可以用心算換算為25W（40dB=10dB+4dB，即10×2.5倍）。

        又例如，收信機(jī)信號強(qiáng)度表指示值9以下的相鄰兩個(gè)刻度之間反映信號強(qiáng)度相差6dB，9以上刻度直接刻成dB數(shù)。如果我們收到遠(yuǎn)地某業(yè)余電臺的信號強(qiáng)度為S8，而同樣地點(diǎn)、天線型式、高度、指向都相同的另一電臺的信號強(qiáng)度為S9＋10dB，那么我們可以推測后者的發(fā)射功率大約比前者高（9-8）×6dB+10dB = 16dB，即14倍。

       如果上例中兩者的發(fā)射功率是相同的，那么我們可以推測前者的天線系統(tǒng)可能出了毛病，有了16dB的額外損耗。如果這個(gè)例子中兩個(gè)臺的發(fā)射功率、天線型式和高度都一樣，但后者天線指向接收地點(diǎn)而前者天線指向相反方向，則我們可以推測他們天線方向性的前后比大約為16dB。

       業(yè)余無線電愛好者往往不具備精密測定天線增益以及方向性的條件，但是可以利用類似的比較的辦法，請遠(yuǎn)方友臺報(bào)告自己的信號強(qiáng)度讀數(shù)以及與自己設(shè)備天線條件相似的本地其它業(yè)余電臺的信號的強(qiáng)度讀數(shù)，以實(shí)現(xiàn)粗略的比較測試。進(jìn)行這種測試時(shí)，收發(fā)信機(jī)至少要相距10倍波長以上。當(dāng)然，這種測試會(huì)受到兩個(gè)發(fā)射臺的天線高度、所處地理?xiàng)l件等復(fù)雜因素的影響，結(jié)果只供有限參考。

        需要記住的是，功率靈敏度與電壓靈敏度的互相轉(zhuǎn)換必須在給定的輸入阻抗條件下進(jìn)行。現(xiàn)代商品無線電通信設(shè)備及其測試儀器多以50歐作為標(biāo)準(zhǔn)輸入阻抗，而廣播電視設(shè)備及其儀器則多用75歐作為標(biāo)準(zhǔn)阻抗的，音頻設(shè)備和一些老式無線電接收機(jī)和發(fā)射機(jī)也有使用600歐輸入阻抗的。在將設(shè)備的功率靈敏度指標(biāo)換算成電壓靈敏度指標(biāo)時(shí)，務(wù)必先要弄清楚它的阻抗標(biāo)準(zhǔn)。