dB 及 dBm、dBc、dBi、dBd 等相关单位的定义、计算公式、应用场景及区别
一、核心基础：dB（分贝）
（1）定义
dB 是无量纲的相对单位，核心作用是 “将巨大的倍数关系转化为紧凑的对数关系”，本质是 “两个物理量的比值”（如功率、电压、电流的比值）。
（2）计算公式
- 功率比（最常用，如信号增益 / 衰减）：
dB = 10 × log₁₀(P₂/P₁) - 电压 / 电流比（需阻抗匹配，如电路信号幅度）：
dB = 20 × log₁₀(V₂/V₁) = 20 × log₁₀(I₂/I₁)
（3）关键理解
- 没有 “1 个 dB” 的物理量，只有 “A 比 B 大 X dB” 的相对关系。
- 常见数值：3dB = 功率翻倍 / 减半，10dB = 功率 ×10/÷10，20dB = 电压 ×10/÷10。
二、衍生单位：dBm、dBc、dBi、dBd（带 “参考基准” 的 dB）
所有带后缀的 dB 单位，本质是 “以某个固定物理量为基准的相对值”，核心区别在 “参考基准不同”。
dBm：以 1mW 为基准的绝对功率单位
（1）定义
dBm 是绝对功率单位，参考基准是 “1 毫瓦（mW）”，用于表示具体的功率大小（而非比值）。
（2）计算公式
dBm = 10 × log₁₀(P/1mW)（P 为实际功率）
（3）常用换算（电子测试高频值）
- 0dBm = 1mW（基准值）
- 10dBm = 10mW，20dBm = 100mW，30dBm = 1W
- -10dBm = 0.1mW，-30dBm = 1μW（常用于接收灵敏度测试）
三、常用 dB 类单位换算对照表（含医用测试场景）
一、dB 与功率 / 电压倍数换算表（核心基础）
| dB 值 | 功率倍数（P₂/P₁） | 电压倍数（V₂/V₁） | 核心应用场景（医用内窥镜） |
|---|---|---|---|
| -60dB | 10⁻⁶（1μ 倍） | 10⁻³（0.001 倍） | 强杂波衰减、滤波器深度抑制 |
| -40dB | 10⁻⁴（0.0001 倍） | 10⁻²（0.01 倍） | 电源谐波抑制（如开关电源谐波≤-40dBc） |
| -30dB | 10⁻³（0.001 倍） | ≈0.0316 倍 | 弱信号衰减、射频杂散抑制 |
| -20dB | 0.01 倍 | 0.1 倍 | 信号链路轻度衰减、接口损耗 |
| -10dB | 0.1 倍 | ≈0.316 倍 | 小幅度功率衰减、接收端信号衰减 |
| -3dB | ≈0.5 倍（减半） | ≈0.707 倍 | 信号半功率点、滤波器截止频率 |
| 0dB | 1 倍（不变） | 1 倍（不变） | 信号无增益 / 衰减、基准对比 |
| 3dB | ≈2 倍（翻倍） | ≈1.414 倍 | 放大器增益、功率翻倍 |
| 10dB | 10 倍 | ≈3.16 倍 | 射频模块小功率增益、信号放大 10 倍 |
| 20dB | 100 倍 | 10 倍 | 图像信号放大器增益（如内窥镜信号放大 20dB） |
二、dBm 与实际功率换算表（医用高频场景）
| dBm 值 | 毫瓦（mW） | 微瓦（μW） | 瓦（W） | 核心应用场景（医用内窥镜） |
|---|---|---|---|---|
| -80dBm | 10⁻⁵ | 0.01 | 10⁻¹¹ | 接收器极限灵敏度（如无线模块接收灵敏度） |
| -70dBm | 0.0001 | 0.1 | 10⁻¹⁰ | 弱信号接收阈值、射频模块最小可识别功率 |
| -60dBm | 0.001 | 1 | 10⁻⁹ | 低功率信号传输、传感器微弱信号输出 |
| -50dBm | 0.01 | 10 | 10⁻⁸ | 短距离无线信号、模拟摄像头信号输出 |
| -40dBm | 0.1 | 100 | 10⁻⁷ | 中强度传感器信号、模块间信号传输 |
| -30dBm | 1 | 1000 | 10⁻⁶ | 基准功率（1mW）、低功耗模块发射功率 |
| -20dBm | 10 | 10000 | 10⁻⁵ | 近距离无线发射（如手术室内短距通信） |
| -10dBm | 100 | 100000 | 10⁻⁴ | 中功率信号输出、信号发生器常用功率 |
| 0dBm | 1000 | 10⁶ | 10⁻³ | 1W 基准、射频模块中等发射功率 |
| 10dBm | 10000 | 10⁷ | 0.01 | 无线模块合规发射功率（医用设备常用） |
| 20dBm | 100000 | 10⁸ | 0.1 | 远距离无线传输发射功率（如高清图像传输） |
| 30dBm | 10⁶ | 10⁹ | 1 | 大功率发射上限（医用设备罕见，需合规） |
四、换算核心说明
- dB 是相对值，无固定基准，仅表示 “比值关系”，计算核心是功率用 10×log₁₀(比值)、电压 / 电流用 20×log₁₀(比值)；
- dBm 是绝对功率单位，基准为 1mW，医用设备中发射功率多在 10-20dBm，接收灵敏度多在 - 70~-80dBm；