无线电的增益和衰减

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         无线电技术所研究的信号能量往往要在很大范围中变化。例如一部144MHz的VHF业余电台，它在自由空间中发射的信号到达1公里外的功率会由于路径损失（path loss）而减少到原来的0.000，000，000，000，065，463，61倍，而月球在远地点时144MHz频段月面反射通信信号的返路径损失使对方接收到的信号功率只有原来的0.000，000，000，000，000，000，000，000，044，668，36倍。如此众多的“零”实在是很麻烦！

        为此，对无线电信号强度的度量经常是先选定一个信号的功率作为强度基准，用其它信号的功率与它进行比较，并且采用对数方式表示。当考虑一个信号比基准信号大多少倍时，我们就说这个信号对基准信号有多少增益（gain），单位是“分贝”，记作“dB”，计算方法是：

        增益（dB）= 10×log（对象信号功率/基准信号功率）

       比如，在发射机的某一级电路中功率为10mW的射频信号被放大到功率为100mW，这级电路的增益就是10×log（100/10）=10dB。再次提醒，放大器有增益并不是把信号本身的能量放大了，而是把电源的能量转变成了信号。

       当电路使信号变小了的时候，计算出来的dB增益就是负值。

       当考虑一个信号比基准信号减小的比例时，我们就说这个信号对基准信号有多少衰减（attenuation），单位也是“分贝”，记作“dB”，计算方法是：

        衰减（dB）=10×log（基准信号功率/对象信号功率）

        比如，某UHF频段的业余电台天线使用了过长、过细的劣质电缆，发射机输出的20W功率只有2W到达天线，信号在这条电缆里的衰减就是10×log（20/2）=10dB。衰减掉的能量不是被电缆“吃”掉了，而是因为导体或者介质的发热，把射频电能转化为热能，辐射或传导到周围空气去了。

        当电路使信号增加了的时候，计算出来的dB衰减就是负值。

        有了分贝增益和衰减，前面的例子就变成144MHz频段业余电台信号到达1公里时衰减了131.85dB，月亮在远地点时月面反射信道的路径损失是253.5dB。

        分贝增益和衰减是业余无线电爱好者经常遇到的，所以最好要记住图125所示的几个主要分贝值所对应的近似倍数值：

       几个主要分贝值所对应的近似倍数值k

此表重新编排

 其它10以下整数分贝值的估算方法

        这些简单计算十分有用。例如某设备资料说发射功率为40dBW，即以“1W”为基准的40dB，就马上可以用心算换算为25W（40dB=10dB+4dB，即10×2.5倍）。

        又例如，收信机信号强度表指示值9以下的相邻两个刻度之间反映信号强度相差6dB，9以上刻度直接刻成dB数。如果我们收到远地某业余电台的信号强度为S8，而同样地点、天线型式、高度、指向都相同的另一电台的信号强度为S9＋10dB，那么我们可以推测后者的发射功率大约比前者高（9-8）×6dB+10dB = 16dB，即14倍。

       如果上例中两者的发射功率是相同的，那么我们可以推测前者的天线系统可能出了毛病，有了16dB的额外损耗。如果这个例子中两个台的发射功率、天线型式和高度都一样，但后者天线指向接收地点而前者天线指向相反方向，则我们可以推测他们天线方向性的前后比大约为16dB。

       业余无线电爱好者往往不具备精密测定天线增益以及方向性的条件，但是可以利用类似的比较的办法，请远方友台报告自己的信号强度读数以及与自己设备天线条件相似的本地其它业余电台的信号的强度读数，以实现粗略的比较测试。进行这种测试时，收发信机至少要相距10倍波长以上。当然，这种测试会受到两个发射台的天线高度、所处地理条件等复杂因素的影响，结果只供有限参考。

        需要记住的是，功率灵敏度与电压灵敏度的互相转换必须在给定的输入阻抗条件下进行。现代商品无线电通信设备及其测试仪器多以50欧作为标准输入阻抗，而广播电视设备及其仪器则多用75欧作为标准阻抗的，音频设备和一些老式无线电接收机和发射机也有使用600欧输入阻抗的。在将设备的功率灵敏度指标换算成电压灵敏度指标时，务必先要弄清楚它的阻抗标准。