CATV中dBm，dBmV和dBµV的转换

CATV中dBm，dBmV和dBµV的转换

摘要：有线电视系统一般基于75Ω接口，但绝大部分射频测试装置的阻抗却是50Ω。本文阐述了这两个环境间功率和电平之间一些必要的转换。文中提供了两个表格用来快速查找适当的转换参数。

有线电视(CATV)系统工作在75Ω环境下。绝大部分射频实验室配备的标准测试仪器则将50Ω作为标准的接口阻抗。

绝大部分CATV测量是以电压为参考，以dBmV或dBµV为单位进行测量。按照标准定义，dBmV是以1mVrms为参考，输出电压(Vout)以mVrms为单位进行测量(EQN1)。由于EQN1得到的是电压比值，以1mVpp为参考值时它还可以用mVpp为单位测量；或者用其它的电压单位来表示，只要它们采用的单位相同。

从EQN1可以看出dBmV和阻抗无关。 标准定义中，dBµV是以1µVrms为参考，输出电压(Vout)以µVrms为单位进行测量(EQN2)。由于EQN2得到的是电压比值，以1µVpp为参考时它还可以用µVpp为单位测量；或者用其它的电压单位来表示，只要它们采用的单位相同。

从EQN2可以看出dBµV和阻抗无关。

EQN3给出了dBm的定义。

Pout的测量单位是mW，dBm以1mW为参考。EQN3与负载阻抗有关，如EQN4所示。大多数射频设备具有50Ω负载和输入阻抗。而EQN3对于任何负载阻抗而言均正确，包括75Ω负载。 功率取决于负载阻抗。EQN4建立了功率与输出电压和负载阻抗之间的关系。

整理各项可得：

求解EQN3，得出Pout，

求解EQN1，得到Vout，

将EQN3.1和EQN1.1代入EQN4.1，

用dBm表示dBmV，

当R = 50Ω时，

EQN5.2适用于阻抗为50Ω的测量装置。 当R = 75Ω时，求解EQN5.1得：

EQN5.3适用于阻抗为75Ω的测量设备。 采用同样的方法可以得到dBµV到dBmV之间的关系如下，

表1和表2分别显示了在阻抗为50Ω和75Ω的条件下，dBmV， dBµV和dBm之间的换算关系。表1. 50Ω阻抗下的功率换算

dBmV

dBµV

dBm 50Ω

mVrms

mW 50Ω

8

68

-38.99

2.51

1.3E-04

9

69

-37.99

2.82

1.6E-04

10

70

-36.99

3.16

2.0E-04

11

71

-35.99

3.55

2.5E-04

12

72

-34.99

3.98

3.2E-04

13

73

-33.99

4.47

4.0E-04

14

74

-32.99

5.01

5.0E-04

15

75

-31.99

5.62

6.3E-04

16

76

-30.99

6.31

8.0E-04

17

77

-29.99

7.08

1.0E-03

18

78

-28.99

7.94

1.3E-03

19

79

-27.99

8.91

1.6E-03

20

80

-26.99

10.00

2.0E-03

21

81

-25.99

11.22

2.5E-03

22

82

-24.99

12.59

3.2E-03

23

83

-23.99

14.13

4.0E-03

24

84

-22.99

15.85

5.0E-03

25

85

-21.99

17.78

6.3E-03

26

86

-20.99

19.95

8.0E-03

27

87

-19.99

22.39

0.010

28

88

-18.99

25.12

0.013

29

89

-17.99

28.18

0.016

30

90

-16.99

31.62

0.020

31

91

-15.99

35.48

0.025

32

92

-14.99

39.81

0.032

33

93

-13.99

44.67

0.040

34

94

-12.99

50.12

0.050

35

95

-11.99

56.23

0.063

36

96

-10.99

63.10

0.080

37

97

-9.99

70.79

0.100

38

98

-8.99

79.43

0.126

39

99

-7.99

89.13

0.159

40

100

-6.99

100.00

0.200

41

101

-5.99

112.20

0.252

42

102

-4.99

125.89

0.317

43

103

-3.99

141.25

0.399

44

104

-2.99

158.49

0.502

45

105

-1.99

177.83

0.632

46

106

-0.99

199.53

0.796

47

107

0.01

223.87

1.002

48

108

1.01

251.19

1.262

49

109

2.01

281.84

1.589

50

110

3.01

316.23

2.000

51

111

4.01

354.81

2.518

52

112

5.01

398.11

3.170

53

113

6.01

446.68

3.991

54

114

7.01

501.19

5.024

55

115

8.01

562.34

6.325

56

116

9.01

630.96

7.962

57

117

10.01

707.95

10.024

58

118

11.01

794.33

12.619

59

119

12.01

891.25

15.887

60

120

13.01

1000.00

20.000

61

121

14.01

1122.02

25.179

62

122

15.01

1258.93

31.698

63

123

16.01

1412.54

39.905

64

124

17.01

1584.89

50.238

65

125

18.01

1778.28

63.246

66

126

19.01

1995.26

79.621

67

127

20.01

2238.72

100.237

68

128

21.01

2511.89

126.191

表2. 75Ω阻抗下的功率换算

dBmV

dBµV

dBm 75Ω

mVrms

mW 75Ω

8

68

-40.75

2.51

8.4E-05

9

69

-39.75

2.82

1.1E-04

10

70

-38.75

3.16

1.3E-04

11

71

-37.75

3.55

1.7E-04

12

72

-36.75

3.98

2.1E-04

13

73

-35.75

4.47

2.7E-04

14

74

-34.75

5.01

3.3E-04

15

75

-33.75

5.62

4.2E-04

16

76

-32.75

6.31

5.3E-04

17

77

-31.75

7.08

6.7E-04

18

78

-30.75

7.94

8.4E-04

19

79

-29.75

8.91

1.1E-03

20

80

-28.75

10.00

1.3E-03

21

81

-27.75

11.22

1.7E-03

22

82

-26.75

12.59

2.1E-03

23

83

-25.75

14.13

2.7E-03

24

84

-24.75

15.85

3.3E-03

25

85

-23.75

17.78

4.2E-03

26

86

-22.75

19.95

5.3E-03

27

87

-21.75

22.39

6.7E-03

28

88

-20.75

25.12

8.4E-03

29

89

-19.75

28.18

0.011

30

90

-18.75

31.62

0.013

31

91

-17.75

35.48

0.017

32

92

-16.75

39.81

0.021

33

93

-15.75

44.67

0.027

34

94

-14.75

50.12

0.033

35

95

-13.75

56.23

0.042

36

96

-12.75

63.10

0.053

37

97

-11.75

70.79

0.067

38

98

-10.75

79.43

0.084

39

99

-9.75

89.13

0.106

40

100

-8.75

100.00

0.133

41

101

-7.75

112.20

0.168

42

102

-6.75

125.89

0.211

43

103

-5.75

141.25

0.266

44

104

-4.75

158.49

0.335

45

105

-3.75

177.83

0.422

46

106

-2.75

199.53

0.531

47

107

-1.75

223.87

0.668

48

108

-0.75

251.19

0.841

49

109

0.25

281.84

1.059

50

110

1.25

316.23

1.333

51

111

2.25

354.81

1.679

52

112

3.25

398.11

2.113

53

113

4.25

446.68

2.660

54

114

5.25

501.19

3.349

55

115

6.25

562.34

4.216

56

116

7.25

630.96

5.308

57

117

8.25

707.95

6.683

58

118

9.25

794.33

8.413

59

119

10.25

891.25

10.591

60

120

11.25

1000.00

13.333

61

121

12.25

1122.02

16.786

62

122

13.25

1258.93

21.132

63

123

14.25

1412.54

26.604

64

124

15.25

1584.89

33.492

65

125

16.25

1778.28

42.164

66

126

17.25

1995.26

53.081

67

127

18.25

2238.72

66.825

68

128

19.25

2511.89

84.128