segunda-feira, maio 14, 2012

DIFERENÇA ENTRE dB, dBi ou dBd

Ao escolher uma antena, verificamos a sua especificação e nos deperamos com informações em dB, dBi e dBd, qual a diferença e o que isso significa ?

O dB , (deciBel)


O dB é uma unidade logarítmica muito usada em telecomunicações, por pelo menos dois motivos :

- O ouvido humano tem resposta logarítmica (sensação auditiva versus potência acústica)

- Em telecomunicações, se usam números extremamente grandes ou pequenos. O uso de logaritmos torna estes números pequenos e fáceis de manipular, e transforma produtos em somas e divisões em subtrações.

O dB é um número relativo e permite representar relações entre duas grandezas de mesmo tipo, como relações de potências, tensões, correntes ou qualquer outra relação adimensional.
Portanto, permite definir ganhos e atenuações, relação sinal/ruído, dinâmica, etc...

Por definição, uma quantidade Q em dB é igual a 10 vezes o logaritmo decimal da relação de duas potências, ou seja :

Q(dB) = 10 log ( P1 / P2 ).

Como a potência é proporcional ao quadrado da tensão dividida pela resistência do circuito, temos, aplicando as propriedades dos logaritmos (o log. do quadrado de n é duas vezes o log. de n) :


Q (dB) = 20 log ( V1 / V2 ) + 10 log ( R2 / R1)


ou ainda, na mesma resistência : Q(dB) = 20 log ( V1 / V2 )

Para ganhos por ex., P2 é a potência de entrada e P1 a potência de saída do circuito.
Para atenuações, P1 é a potência de entrada e P2 a potência de saída.
Atenuação é o inverso do ganho (em unidades lineares) e é igual ao ganho em dB com sinal trocado.
A tabela seguinte fornece alguns valores típicos :


Q (dB)

P1 / P2

V1 / V2

120

1 000 000 000 000

1 000 000

90

1 000 000 000

31 600

60

1 000 000

1 000

30

1 000

31,6

20

100

10

10

10

3,16

6

4

2

3

2

1,414

0

1

1

-3

0,5

0,707

-6

0,25

0,5

-10

0,1

0,316

-20

0,01

0,1

-30

0,001

0,0316

-60

0,000 001

0,001

-120

0,000 000 000 001

0,000 001


Observe que 0 dB (zero dB) equivale a uma relação de 1, e 3 dB equivale a uma relação de 2 ( em potência), e 10 dB por acaso equivale a uma relação de 10. Resumindo :

+3 dB equivale a multiplicar por 2

+10 dB equivale a multiplicar por 10

-3 dB equivale a dividir por 2

-10 dB equivale a dividir por 10


É fácil converter qualquer valor inteiro de dB na relação correspondente, usando apenas 3 e 10 dB.

Por exemplo, 17 db:
17 = 10 + 10 - 3 dB ou em unidades lineares 10 x 10 / 2 = 50.
Portanto 17 dB equivale a uma relação de 50.

O dBi

O dBi : usado para expressar o ganho de uma antena em relação a antena ISOTRÓPICA. A antena isotrópica tem um diagrama de irradiação esférico, ou seja , irradia igualmente em todas as direções. O dBi é muito usado em cálculos de enlaces de telecomunicações, pois a atenuação de propagação é sempre calculada entre antenas isotrópicas. A antena isotrópica é uma referencia teórica, sendo de difícil construção prática.



O dBd

O dBd : usado para expressar o ganho de uma antena em relação ao DIPOLO de meia onda. O dipolo de meia onda é a antena ressonante mais simples e fácil de ser construída e por isso é muito usada como referencia. Em espaço livre, o ganho do dipolo de meia onda é de 0 dBd = 2,15 dBi


Irradiação dipolo de meia onda

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