dBm

dBu（電圧源）とdBm（ 600Ω抵抗器によって熱として消費される電力）の関係を示す図

dBmまたはdB _mW (デシベルミリワット) は、 1ミリワット(mW)に対する対数デシベル(dB) スケールを使用して表される電力レベルの単位です。これは、無線、マイクロ波、光ファイバー通信の技術者やエンジニアが、システム送信の電力を対数スケールで測定するためによく使用されます。対数スケールでは、非常に大きい値と非常に小さい値の両方を短い形式で表すことができます。dBWは、ミリワットではなく、1 ワット (1,000 mW) を基準として測定される同様の単位です。

デシベル（dB）は無次元の単位で、信号対雑音比など、2つの値の比率を定量化するために使用されます。dBmも無次元ですが^[1]^[2]、固定基準値と比較するため、dBmの評価は絶対的なものです。

dBm は国際単位系(SI)の一部ではないため、SI 単位に準拠する文書やシステムでの使用は推奨されません (対応する SI 単位はワットです)。ただし、接尾辞「m」のない単位デシベル(dB) は相対量として使用できますが、SI 単位と直接併用することはできません。10 デシベルミリワットは、SI では 10 dB (1 mW) と表記されます。^[3]^{: 7.4}

オーディオや電話分野では、dBmは通常、電話音声ネットワークで一般的に使用される600オームのインピーダンス^[4]を基準として参照されますが、無線周波数分野では、dBmは通常、50オームのインピーダンスを基準として参照されます^{[5] 。}

単位変換

0 dBm の電力レベルは 1 ミリワットの電力に相当します。レベルが 10 dB 増加すると、電力は 10 倍増加します。したがって、レベルが 20 dB 増加すると、電力は 100 倍増加します。レベルが 3 dB 増加すると、電力はほぼ 2 倍になり、3 dBm のレベルはおよそ 2 mW の電力に相当します。同様に、レベルが 3 dB 減少するごとに電力は約半分に減少し、-3 dBm は約 0.5 mW の電力に相当します。

任意の電力PをmW単位で表すと、 xはdBm単位で表され、次の式が使用される。^[6]

{\begin{aligned}x&=10\log _{10}{\frac {P}{1~{\text{mW}}}}\end{aligned}}

逆に、任意の電力レベルx をdBm 単位で表す場合、P をmW 単位で表すと次のようになります。

{\begin{aligned}P&=1~{\text{mW}}\cdot 10^{\frac {x}{10}}\end{aligned}}

例の表

以下に、役に立つケースをまとめた表を示します。

標準

信号強度（単位面積あたりの電力）は、波長の2乗を掛けて4πで割ることで受信信号電力に変換できます（自由空間経路損失を参照）。

米国国防総省の慣行では、加重されていない測定は通常、明示的または暗黙的に示される特定の帯域幅に適用可能であると理解されています。

欧州の慣例では、文脈からわかるように、音韻測定法による重み付けはdBm0p と同等になる場合があり、こちらが推奨されます。

オーディオでは、0 dBm は多くの場合約 0.775 ボルトに相当します。これは、0.775 V は 600 Ω の負荷で 1 mW を消費するためです。^[16] 600 Ω の制限がない場合、対応する電圧レベルは 0 dBuです。逆に、50 Ω 負荷の RF 状況では、0 dBm は約 0.224 ボルトに相当します。これは、0.224 V は 50 Ω 負荷で 1 mW を消費するためです。一般に、dBms 単位の電力レベルPと、抵抗Rの負荷 (通常はインピーダンスZの伝送線路を終端するために使用される) の両端のボルト単位のRMS 電圧Vの関係は次のとおりです。

{\begin{aligned}V&={\sqrt {R{\frac {10^{x/10}}{1000}}}}\end{aligned}}

dBm での表現は、通常、光および電力の測定に使用され、他の種類の電力 (熱など) には使用されません。ワット単位の電力レベル別のリストが用意されており、そこには必ずしも電気または光電力に関連していないさまざまな例が含まれています。

dBmは、論文「新しい標準音量指標と基準レベル」[ ^{16]で初めて業界標準として提案されました。}^[17]

参照

参考文献

この記事には、連邦規格 1037Cのパブリックドメインマテリアルが組み込まれています。一般調達局。2022 年 1 月 22 日にオリジナルからアーカイブされました。( MIL-STD-188 をサポート)。

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外部リンク

インピーダンス整合のためのdBm計算機
dBmをワットに変換する

[1] グリーン、リン・D. (2019)。光ファイバー通信。CRCプレス。p.181。ISBN 9781000694512。

[2] Kosatsky, Tom (2013). 環境衛生従事者のための無線周波数ツールキット(PDF)。ブリティッシュコロンビア州疾病予防管理センター。p. 8。2022年10月9日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。

[3] Thompson and Taylor 2008、「国際単位系（SI）の使用ガイド」、NIST特別出版SP811、Wayback Machineで2016年6月3日にアーカイブ。

[4] ビゲロー、スティーブン（2001）。電話エレクトロニクスの理解。ニューネス。pp. 16。ISBN 978-0750671750。

[5] Carr, Joseph (2002). RF コンポーネントと回路. Newnes. pp. 45–46. ISBN 978-0750648448。

[6] ソボット、ロバート (2012)。ワイヤレス通信エレクトロニクス: RF回路と設計入門。シュプリンガー。p. 252。ISBN 9783030486303。

[7] 「連星ブラックホール合体による重力波の観測」（PDF）。LSC （Ligo Scientific Collaboration）。Caltech。2015年。2022年10月9日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF）。2021年4月10日閲覧。

[8] 「発見！重力波、あるいは時空のしわ」ナショナルジオグラフィック。2016年2月11日。2021年2月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年4月10日閲覧。

[9] 「Ask Us: Sun」。Cosmicopia。NASA。2012年。2000年8月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年7月13日閲覧。

[10] Li, Wei; Li, Zhi-qiang; Sun, Xiao-liang; Zhang, Jun (2015-11-01). 「信頼性が高く、コンパクトで、反復率の高い高出力マイクロ波発生システム」. Review of Scientific Instruments . 86 (11): 114704. Bibcode :2015RScI...86k4704L. doi :10.1063/1.4935500. ISSN 0034-6748. PMID 26628156.

[AirForceFactSheet-11] 「AN/FPS-85」。米国空軍ファクトシート。米国国防総省。 2017年5月19日閲覧。

[12] 「パート97 - アマチュア無線」ARRL。2012年10月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年9月21日閲覧。

[13] ^ [1] 2016-12-22に Wayback MachineでアーカイブFCCパート97アマチュア無線サービス - 規則97.215、模型航空機の遠隔操作、セクション(c)。

[14] 15.219を引用したFCC Web文書。2011年11月6日にWayback Machineにアーカイブされています。

[15] 「等級+3.5の星の放射束」。2012年6月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年7月22日閲覧。

[srh-16] デイビス、ゲイリー（1988）。サウンド強化ハンドブック。ヤマハ。p. 22。ISBN 0881889008。

[17] Chinn, HA; DK Gannett; RM Moris (1940 年 1 月). 「新しい標準音量インジケータと基準レベル」(PDF) . Proceedings of the Institute of Radio Engineers . 28 (1): 1–17. doi :10.1109/JRPROC.1940.228815. S2CID 15458694. 2012 年 2 月 13 日のオリジナルからアーカイブ(PDF) . 2012 年 8 月 4 日閲覧。

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