在电信技术中一般都是选择某一特定的功率为基准,取另一个信号相对于这一基准的比值的对数来表示信号功率传输变化情况,经常是取以10为底的常用对数和以e=2.718为底的自然对数来表示。其所取的相应单位分别为贝尔(B)和奈培(Np)。贝尔(B)和奈培(Np)都是没有量纲的对数计量单位。分贝(dB)的英文为decibel,它的词冠来源于拉丁文decimus,意思是十分之一,decibel就是十分之一贝尔。分贝一词于1924年首先被应用到电话工程中。1926年国际长途电话咨询委员会召开的第一次全体会议上,讨论通过了使用传输单位的建议,贝尔和奈培正式在通信领域中普遍使用。分贝的代号也有过多种形式:DB、Db、db、dB。1968年国际电报电话咨询委员会(CCITT)第四次全会,考虑到在通信领域里同时使用两种传输单位非常不方便,而当时无线电领域中却只使用着一种传输单位dB,因此全会一致通过了第B4号建议,规定在国际上只使用分贝一种传输单位,并统一书写为dB。我国在1980年以前,无线电领域多使用dB,载波电话、电报等多使用Np,依稀记得在1980年原邮电部邮科字第929号通知规定:全国电信部门统一使用分贝(dB)为电信传输单位。
我们知道,测量海拔高低的基准点是位于青岛的黄海水准点,测量温度高低的基准点是纯水在一个大气压时的结冰点,测量电信号(功率、电压、电流)的基准点就是本文前面提到的人为选择的特定基准,这个基准我们暂且把它叫做“零电平”。这个特定的功率基准就是取一毫瓦(mW)功率作为基准值,这里要特别强调的是:这一毫瓦基准值是在600欧姆(Ω)的纯电阻上耗散一毫瓦功率,此时电阻上的电压有效值为0.707伏(V),所流过的电流为1.291毫安(mA)。取作基准值的1mW,0.707V,1.291mA分别称为零电平功率,零电平电压和零电平电流。(我们国家不采用电流电平测量基准)
一、功率电平
利用功率关系所确定的电平可以称为功率电平(需要计量的功率值和功率为一毫瓦的零电平功率比较),用数学表达式描述就是:
Pm=10 lg(P/1) dBm