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Leistungspegel

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
(Weitergeleitet von DBm)

Leistungspegel geben in der Elektrotechnik die elektrische Leistung in logarithmischer Form an, um sowohl sehr große als auch sehr kleine Leistungsangaben einfach handhaben zu können.

Der Leistungspegel ist ein absoluter Wert, der als in Dezibel ausgedrücktes Verhältnis zu einer Bezugsgröße, typischerweise 1 mW (Dezibel Milliwatt: dBm), angegeben wird. Im Kontext der elektromagnetischen Verträglichkeit ist bei kleinen Grenzwerten die Angabe in dBpW (Bezugsgröße 1 Pikowatt) üblich, bei hohen Leistungen kann z. B. auch auf 1 W (Dezibel Watt: dBW) Bezug genommen werden.<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref>

Eine Pegelangabe in Dezibel ohne Nennung der zugehörigen Bezugsgröße ist bedeutungslos.

Definition

Der Leistungspegel wird oft mit den Buchstaben LP (L = engl. Level, P = engl. Power) gekennzeichnet und als Dezibelwert angegeben.

dB (Dezibel) ist die Einheit des Leistungspegels LP, der das Verhältnis einer Leistung P im Vergleich zu einer Bezugsleistung P0 beschreibt.

<math>

L_{P}=10\,\lg \left(\frac {P} {P_{0}}\right) \operatorname{dB} </math>

Dabei ist

<math>P </math> die betrachtete Leistung, betrachtete Größe
<math>P_{0}</math> die Bezugsleistung, Bezugsgröße (Referenz)
<math>\lg</math> der Logarithmus zur Basis 10

Ist der Bezugswert 1 mW (Milliwatt), dann wird der Leistungspegel in der Einheit dBm angegeben.

Die Leistungspegel in der Datenübertragung und auf Telefonleitungen werden in V.2 der V-Empfehlungen der ITU-T-Standards definiert (die V-Empfehlungen der ITU beziehen sich auf die Datenübertragung in Fernsprechnetzen und beinhalten allgemeine Definitionen, Schnittstellen- und Modemspezifikationen, Breitbandmodems, die Fehleranzeige und Datenkompression sowie die Übertragungsqualität).

dB

dB (Dezibel) ist die Einheit des Leistungspegels LP, der das Verhältnis einer Leistung P1 im Vergleich zu einer anderen Leistung P2 beschreibt.

<math>L_P{(\operatorname{dB})} = 10 \log_{10} \left(\frac{P_1}{P_2}\right)</math>
P1/P2 dB Beschreibung
0,001 −30 dB Abschwächung
0,010 −20 dB
0,100 −10 dB
1 000 0 dB 1:1-Übertragung
10 000 10 dB Verstärkung
100 000 20 dB
1000 000 30 dB

Ein Dezibel (dB) ist in der Leistungsmessung eine Einheit für das logarithmische Verhältnis zweier Leistungspegel und damit eine Größe der Dimension Zahl für ein Leistungsverhältnis. Bei Verwendung von festen Bezugsleistungen wie z. B. P0 = 1 mW = 0,001 Watt ergibt sich eine Größe der Dimension Zahl für eine Leistung, wozu das dB mit einem Anhängsel m oder W gekennzeichnet wird.

dBm

dBm (Dezibel Milliwatt) ist die Einheit des Leistungspegels LP, der das Verhältnis einer Leistung P im Vergleich zur Bezugsleistung von 1 mW beschreibt.

<math>

L_P{(\operatorname{dBm})} = 10 \log_{10} \left(\frac{P}{1\,\operatorname{mW}}\right) </math>

und in der Umkehrung, wenn die Leistung gesucht ist:

<math>

P{(\operatorname{mW})} = 10 ^{^ \left( \frac{L_P{(\operatorname{dBm})}}{10} \right) }\cdot 1\,\operatorname{mW} </math>

1 mW entspricht 0 dBm, Werte über 1 mW ergeben positive dBm-Werte, Werte unter 1 mW negative.

Die Einheit dBm wird z. B. für die Sendeleistung oder den RSSI-Wert (Received Signal Strength Indication) benutzt. Bei letzterem kann statt dBm auch die Einheit ASU (Arbitrary Strength Unit) benutzt werden.<ref>ASU - Arbitrary Strength Unit auf www.lte-anbieter.info</ref>

dBW

dBW (Dezibel Watt) ist die Einheit des Leistungspegels LP, der das Verhältnis einer Leistung P im Vergleich zur Bezugsleistung von 1 W beschreibt.

<math>

L_P{(\operatorname{dBW})} = 10 \log_{10} \left(\frac{P}{1\,\operatorname{W}}\right) </math>

und in der Umkehrung, wenn die Leistung gesucht ist

<math>

P{(\operatorname{W})} = 10 ^{^ \left( \frac{L_P{(\operatorname{dBW})}}{10} \right) }\cdot 1\,\operatorname{W} </math>

1 W entspricht 0 dBW, Werte über 1 W ergeben positive dBW-Werte, Werte unter 1 W negative.

Umrechnung

Dezibel Milliwatt (dBm) und Dezibel Watt (dBW) können direkt ineinander umgerechnet werden, sie unterscheiden sich um jeweils 30 dB (Faktor 1000).

<math>

L_P{(\operatorname{dBm})} = L_P{(\operatorname{dBW})} + 30 \operatorname{dB} </math>

Leistung dBm dBW
1 pW −90 dBm −120 dBW
1 nW −60 dBm −90 dBW
1 µW −30 dBm −60 dBW
10 µW −20 dBm −50 dBW
100 µW −10 dBm −40 dBW
1 mW 0 dBm −30 dBW
10 mW 10 dBm −20 dBW
100 mW 20 dBm −10 dBW
1 W 30 dBm 0 dBW
10 W 40 dBm 10 dBW
100 W 50 dBm 20 dBW
1 kW 60 dBm 30 dBW
1 MW 90 dBm 60 dBW
1 GW 120 dBm 90 dBW

Beim Rechnen mit dBm (bzw. dBW) gilt folgendes zu beachten:

<math>\begin{align}
 \textrm{dB}  & \pm \textrm{dB} && = \textrm{dB} \\
\textrm{dBm}  & \pm \textrm{dB} && = \textrm{dBm} \\
 \textrm{dBm} &  - \textrm{dBm} && = \textrm{dB} \\
 \textrm{dBm} &  + \textrm{dBm} && : \textrm{nicht}\,\textrm{definiert}

\end{align}</math>

Der Leistungspegel gilt nur für leistungsproportionale Größen und nicht für feldstärkenproportionale. Letztere (wie z. B. die Spannung) müssen entsprechend mit 20·log10 berechnet werden.

Literatur

  • Peter Bocker: Datenübertragung. Band I - Grundlagen. Springer Verlag, Berlin / Heidelberg 1976, ISBN 978-3-662-06499-3.
  • Rudolf Nocker: Digitale Kommunikationssysteme. 1. Band, Grundlagen der Basisband-Übertragungstechnik, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden 2004, ISBN 978-3-528-03976-9.
  • Ulrich Freyer: Nachrichten-Übertragungstechnik. Grundlagen, Komponenten, Verfahren und Systeme der Telekommunikationstechnik. 1. Auflage. Carl Hanser Verlag, München 2009, ISBN 978-3-446-41462-4.
  • Peter Welzel: Datenfernübertragung. Einführende Grundlagen zur Kommunikation offener Systeme, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden 1986, ISBN 978-3-663-00129-4.
  • Frieder Strauß: Grundkurs Hochfrequenztechnik. Eine Einführung. 2. Auflage. Springer Verlag, Berlin/Heidelberg 2016, ISBN 978-3-658-11899-0.
  • Steffen Paul, Reinhold Paul: Grundlagen der Elektrotechnik und Elektronik 3 - Dynamische Netzwerke: zeitabhängige Vorgänge, Transformationen, Systeme. 1. Auflage. Springer Verlag, Berlin 2017, ISBN 978-3-662-44977-6

Weblinks

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       }}
  }}

Einzelnachweise

<references />

Abgerufen von „https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?title=Leistungspegel&oldid=231581#dBm“