Teho P  ja Desibeli; Tehojen suhde ja tehotaso

a) Kahden tehon suhde ilmoitettuna desibeleinä

Teho 10*lg(P1/P2) desibelit - vaimennus & vahvistus

Desibeli on yksikkö, jolla ilmoitetaan kahden tehon P1 ja P2 keskinäistä suuruutta tai suureen suuruutta johonkin sovittuun vertailutasoon.
P1 voi olla esim teho nyt ja P2 tehon ennen tai P1 on vain jokin teho jonka arvo halutaan ilmoittaa desibeleinä suhteessa P2:teen.

Muutos (kasvu) desibeleinä (dB)

Muutos (kasvu) desibeleinä  = 10*log10(P1/P2) [dB]  =   10*lg(P1/P2) [dB]
Desibeli (dB) voi siis ilmoittaa tehon arvon tai muutoksen suhteessa toiseen tehoon tehosuhteen 10-kantaisen logaritmina kerrottuna 10:llä.
Jos muutos on negatiivista (eli tehon vähenemistä) eli suhde on pienempi kuin 1, niin desibeliluvun eteen tulee miinus-merkki

Muutamia arvoja: Kun teho kasvaa 25,89.. % vastaa se yhtä (1) desibeliä. ja kun   teho kasvaa 58.5 % on se kasvanut 2 dB, tehon kahdentuessa se kasvaa melko tarkasti 3 dB, tehon kasvaessa n. 2,5 kertaiseksi on se kasvanut melko tarkasti 4 dB, 3,162.. (eli neliöjuuri 10) kertaistuminen on 5 dB, tehon 4-kertistuminen on 6 dB ja tehon viisinkenrtaistuminen on melko tarkasti 7 dB, tehon 6,3-kertaistuminen on 8 dB, tehon 8-kertaistuminen on 9 dB.  Tehon kymmenkertaistuminen on 10 dB.

Esimerkki 1 Sähköteho on alussa 15 W. Toisena ajankohtana teho on 475 W. Nyt teho on siis kasvanut 10*lg(475/15) eli 15,006 dB  verrattuna alkutilanteeseen, numeroilla ilmaisten 475/15 eli 31,667-kertaiseksi.

Esimerkki 2 Sähköteho on alussa 3000 W. Toisena ajankohtana teho on 750 W. Nyt teho on siis kasvanut -10*lg(3000/750) eli -6,02.. dB eli teho on vähentynyt n. 6 dB verrattuna alkutilanteeseen, numeroilla ilmaisten 750/3000 eli 1/4-osaansa.

b) Tehon taso desibeleinä (dBw , dBm , dBµ ja dBf)

Tehon taso desibeleinä = 10*log10(P/Pref)   [dB] = 10*lg(P/Pref)  [dB]
Desibeli (dB) voi siis ilmoittaa myös tehon arvon vertailu (referenssiteho Pref) tasoon tehon arvon ja vertailutason välisen tehosuhteen log10aritmina kerrottuna 10:llä. Jos referenssitaso on 1 W, käytetään merkintää dBw , Jos referenssi-taso on 1 mW (milliwatti) käytetään merkintää dBm , jos referenssi-taso on 1 µW (mikrowatti) käytetään merkintää dBµ ja jos referenssi-taso on 1 fW (1*10-15W, femtonwatti) käytetään merkintää dBf . Jos teho on pienempi kuin vertailutaso Pref  desibeliluvun eteen tulee miinus-merkki.

Esimerkki 3 Sähköteho on  500 W. Tehotaso on siis 10*lg(500/1) eli 27 dBW  = 57 dBm = 87 dBµ.

Esimerkki 4 Sähköteho on 250 mW . Tehotaso on siis 10*lg(0.050/1) eli -6 dBW = 24 dBm = 54 dBµ .

Esimerkki 5 Sähköteho on 20 µW . Tehotaso on siis 10*lg(0.050/1) eli -47 dBW = -17 dBm = 13 dBµ .

Esimerkki 6 Sähköteho on 300*10-15 W eli 300 fW . Tehotaso on siis 10*lg(300*10-15/1*10-15) eli 24.77.. dBf . Femtonwattia (& dBf)  käytetään mm radiovastaanotinten herkkyyksiä mitattaessa vastaanottimessa tai antennissa mitattujen signaali (jännite) tasojen (dBV , dBm , dBµ) ja kentänvoimakkuustatasojen [V/m tai dBV] ohella.

Site by Taikaviitta, OH1AYK © OH1AYK Last updated: maaliskuu 26, 2001