DBm
dBm o dBmW (decibelios-milivatios) es una unidad de nivel utilizada para indicar que un nivel de potencia se expresa en decibelios (dB) con referencia a un milivatio (mW). Se utiliza en redes de comunicación por radio, microondas y fibra óptica como una medida conveniente de potencia absoluta debido a su capacidad para expresar valores muy grandes y muy pequeños en forma abreviada. dBW es una unidad similar, referida a un vatio (1000 mW).
El decibelio (dB) es una unidad adimensional que se utiliza para cuantificar la relación entre dos valores, como la relación señal-ruido. El dBm también es adimensional, pero dado que se compara con un valor de referencia fijo, la calificación de dBm es absoluta.
El dBm no forma parte del Sistema Internacional de Unidades (SI) y, por lo tanto, se desaconseja su uso en documentos o sistemas que se adhieren a las unidades SI (la unidad SI correspondiente es el vatio). Sin embargo, la unidad decibelio (dB), sin el 'm' sufijo, está permitido para cantidades relativas, pero no se acepta su uso directamente junto a las unidades SI. Diez decibelios-milivatios pueden escribirse 10 dB (1 mW) en el SI.
En audio y telefonía, se suele hacer referencia a dBm en relación con una impedancia de 600 ohmios, mientras que en trabajos de radiofrecuencia se suele hacer referencia a dBm en relación con una impedancia de 50 ohmios.
Conversiones de unidades
Un nivel de potencia de 0 dBm corresponde a una potencia de 1 milivatio. Un aumento de 10 dB en el nivel equivale a un aumento de diez veces en la potencia. Por lo tanto, un aumento de nivel de 20 dB equivale a un aumento de potencia de 100 veces. Un aumento de nivel de 3 dB equivale aproximadamente a duplicar la potencia, lo que significa que un nivel de 3 dBm corresponde aproximadamente a una potencia de 2 mW. Del mismo modo, por cada disminución de nivel de 3 dB, la potencia se reduce aproximadamente a la mitad, lo que hace que -3 dBm correspondan a una potencia de aproximadamente 0,5 mW.
Para expresar una potencia arbitraria P en mW como x en dBm, se puede utilizar la siguiente expresión:
Por el contrario, para expresar un nivel de potencia arbitrario x en dBm, como P en mW:
Tabla de ejemplos
A continuación se muestra una tabla que resume casos útiles:
| Nivel de potencia | Poder | Notas |
|---|---|---|
| 526 dB m | 3.6×1049W | Collisión de agujero negro, el poder irradiado en ondas gravitacionales después de la colisión GW150914, estimado en 50 veces la potencia de todas las estrellas en el universo observable. |
| 420 dB m | 1×1039W | Cygnus A, una de las fuentes de radio más poderosas del cielo |
| 296 dB m | 3.846×1026W | Total potencia de salida del Sol |
| 120 dB m | 1 GW | Sistema de generación experimental de microondas de alta potencia (HPM), 1GW a 2.32 GHz para 38 ns |
| 105 dB m | 32 MW | AN/FPS-85 Radar de Vigilancia del Espacio de Array Fase, reclamado por la Fuerza Espacial de los Estados Unidos como el radar más poderoso del mundo. |
| 95,5 dB m | 3.600 kW | Alta frecuencia Active Auroral Research Program potencia máxima, la estación de onda corta más potente en 2012 |
| 80 dB m | 100 kW | Potencia de transmisión típica de la estación de radio FM con rango de 50 kilómetros (31 mi) |
| 62 dB m | 1.588 kW = 1.588 W | 1.500 W es la máxima potencia legal de una estación de radio de jamón estadounidense. |
| 60 dB m | 1 kW = 1.000 W | Potencia típica de RF radiada combinada de elementos de horno de microondas |
| 55 dB m | ~300 W | Potencia de salida típica de RF de un solo canal de un satélite geoestacionario de banda Ku |
| 50 dB m | 100 W | Radiación térmica total típica emitida por un cuerpo humano, pico a 31,5 THz (9,5 μm)
Potencia RF de salida máxima típica de un transceptor HF de radio de jamón |
| 40 dB m | 10 W | Potencia de transmisión de línea de energía (PLC) |
| 37 dB m | 5 W | Potencia RF de salida máxima típica de un transceptor de radio de jamón portátil VHF/UHF |
| 36 dB m | 4 W | Potencia máxima de salida típica para una estación de radio de banda ciudadana (27 MHz) en muchos países |
| 33 dB m | 2 W | Salida máxima de un teléfono móvil UMTS/3G (móviles de clase de potencia 1)
Salida máxima de un teléfono móvil GSM850/900 |
| 30 dB m | 1 W = 1000 mW | DCS o GSM 1,800/1,900 Teléfono móvil MHz. EIRP IEEE 802.11a (20 canales MHz-wide) en el subgrupo 5 GHz 2 (5,470–5,725 MHz) siempre que los transmisores también sean compatibles con IEEE 802.11h, o U-NII-3 (5.725-825 MHz). El primero es sólo UE, este último es sólo Estados Unidos. Además, potencia máxima permitida por la FCC para las licencias de radio aficionadas americanas para volar aviones controlados por radio o operar modelos RC de cualquier otro tipo en las bandas de radio aficionados en los Estados Unidos. |
| 29 dB m | 794 mW | |
| 28 dB m | 631 mW | |
| 27 dB m | 500 mW | Potencia de transmisión celular típica
Salida máxima de un teléfono móvil UMTS/3G (moviles de clase de potencia 2) |
| 26 dB m | 400 mW | |
| 25 dBm | 316 mW | |
| 24 dB m | 251 mW | Salida máxima de un teléfono móvil UMTS/3G (moviles de clase de potencia 3)
1.880–1,900 MHz DECT (250 mW por 1,728 kHz canal). EIRP para LAN inalámbrica IEEE 802.11a (20 canales MHz) en el subgrupo 5 GHz 1 (5,180–5,320 MHz) o U-NII-2 y -W rangos (5,250–5,350 MHz " 5,470–5,725 MHz, respectivamente). El primero es sólo UE, este último es sólo Estados Unidos. |
| 23 dB m | 200 mW | EIRP for IEEE 802.11n Wireless LAN 40 MHz-wide (5 mW/MHz) canales en 5 GHz subband 4 (5,735–5,835 MHz, sólo EE.UU.) o 5 GHz subband 2 (5,470–5,725 MHz, UE solamente). También se aplica a 20 MHz-wide (10 mW/MHz) IEEE 802.11a LAN inalámbrica en 5 GHz subband 1 (5,180–5,320 MHz) si También IEEE 802.11h compatible (también 3 mW/MHz → 60 mW cuando no puede ajustar dinámicamente la potencia de transmisión, y sólo 1,5 mW/MHz → 30 mW cuando un transmisor tampoco puede seleccionar dinámicamente la frecuencia). |
| 22 dB m | 158 mW | |
| 21 dB m | 125 mW | Salida máxima de un teléfono móvil UMTS/3G (moviles de clase de potencia 4) |
| 20 dB m | 100 mW | EIRP para IEEE 802.11b/g LAN inalámbrica 20 canales MHz en la banda Wi-Fi/ISM de 2.4 GHz (5 mW/MHz).
Radio Bluetooth Clase 1 Potencia máxima de salida del transmisor AM sin licencia por reglas FCC 15.219 |
| 19 dB m | 79 mW | |
| 18 dB m | 63 mW | |
| 17 dB m | 50 mW | |
| 15 dBm | 32 mW | Potencia de transmisión LAN inalámbrica típica en portátiles |
| 10 dB m | 10 mW | |
| 7 dBm | 5.0 mW | Nivel de potencia común requerido para probar el circuito automático de control de ganancia en un receptor AM |
| 6 dBm | 4.0 mW | |
| 5 dB m | 3.2 mW | |
| 4 dB m | 2,5 mW | Radio Bluetooth Clase 2 de 10 m |
| 3 dB m | 2.0 mW | |
| 2 dB m | 1.6 mW | |
| 1 dB m | 1.3 mW | |
| 0 dB m | 1.0 mW = 1000 μW | Bluetooth estándar (clase 3) radio, 1 m rango |
| −1 dB m | 794 μW | |
| −3 dB m | 501 μW | |
| 5 a 5 dB m | 316 μW | |
| −10 dB m | 100 μW | Potencia máxima de señal recibida de red inalámbrica (802.11 variantes) |
| −13 dB m | 50.12 μW | Tono de carbón para el Plan de Tono Preciso encontrado en redes telefónicas conmutadas públicas en América del Norte |
| −20 dB m | 10 μW | |
| −30 dB m | 1.0 μW = 1000 NW | |
| −40 dB m | 100 NW | |
| −50 dB m | 10 NW | |
| −60 - B m | 1.0 NW = 1000 pW | La Tierra recibe una nanovatio por metro cuadrado de una magnitud +3,5 estrellas |
| −70 - B m | 100 pW | |
| −73 - B m | 50.12 PW | "S9" fuerza de señal, una señal fuerte, en el metro S de un típico jamón o receptor de radio de onda corta |
| −80 dB m | 10 pW | |
| 100 - 100 dB m | 0.1 pW | Potencia de señal mínima recibida de red inalámbrica (802.11 variantes) |
| −11-1 dB m | 0,008 pW = 8 fW | Piso de ruido térmico para ancho de banda de señal de canal único GPS comercial (2 MHz) |
| −127,5 dB m | 0.178 fW = 178 aW | Potencia de señal recibida típica de un satélite GPS |
| −174 dB m | 0,004 aW = 4 zW | Piso de ruido termal para 1 ancho de banda Hz a temperatura ambiente (20 °C) |
| −192.5 dB m | 0,056 zW = 56 yW | Piso termal de ruido para 1 ancho de banda Hz en el espacio exterior (4 kelvins) |
| ♦ dBm | 0 W | Zero power is not well-expressed in dBm (value is negative infinity) |
Estándares
La intensidad de la señal (potencia por unidad de área) se puede convertir en potencia de la señal recibida multiplicándola por el cuadrado de la longitud de onda y dividiéndola por 4π (consulte Pérdida de trayectoria en el espacio libre).
En la práctica del Departamento de Defensa de los Estados Unidos, normalmente se entiende la medición no ponderada, aplicable a un determinado ancho de banda, que debe ser declarado o implícito.
En la práctica europea, la ponderación sofométrica puede ser, según lo indique el contexto, equivalente a dBm0p, que es la preferida.
En audio, 0 dBm suele corresponder a aproximadamente 0,775 voltios, ya que 0,775 V disipa 1 mW en una carga de 600 Ω. El nivel de voltaje correspondiente es 0 dBu, sin la restricción de 600 Ω. Por el contrario, para situaciones de RF con una carga de 50 Ω, 0 dBm corresponde a aproximadamente 0,224 voltios, ya que 0,224 V disipa 1 mW en una carga de 50 Ω. En general, la relación entre el nivel de potencia P en dBms y el voltaje RMS V en voltios a través de una carga de resistencia R (típicamente utilizada para terminar una línea de transmisión con impedancia Z) es:
La expresión en dBm se usa normalmente para mediciones de potencia óptica y eléctrica, no para otros tipos de potencia (como la térmica). Se encuentra disponible una lista por niveles de potencia en vatios que incluye una variedad de ejemplos no necesariamente relacionados con la potencia eléctrica u óptica.
El dBm se propuso por primera vez como un estándar de la industria en el documento "Un nuevo indicador de volumen estándar y nivel de referencia".
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