插入损耗计算器

计算以 dB 表示的信号衰减,以及输入功率中传输或损失的百分比。

信号损耗计算器
比较以 dBm 测量的输入和输出功率电平。

关于插入损耗

插入损耗用于衡量在传输路径中插入器件、电缆、连接器、滤波器或其他元件后,信号功率降低的程度。当两次测量均以 dBm 表示时,插入损耗就是输入功率减去输出功率。结果为正表示元件使信号衰减。例如,输入为 20 dBm、输出为 15 dBm 时,插入损耗为 5 dB。 分贝采用对数标度,因此 dB 差值并不等于线性百分比。传输功率比为 10 的负插入损耗除以 10 次方。将该比值乘以 100,即得到到达输出端的功率百分比,剩余部分则为损失百分比。3 dB 损耗可传输约 50.12% 的输入功率,10 dB 损耗可传输 10%,而 20 dB 损耗仅传输 1%。 射频工程师使用插入损耗表征同轴电缆、天线、分路器、开关、衰减器、连接器和滤波器。音频、光学及一般电子系统中,只要元件改变信号电平,也可使用这一概念。测量时应保持源阻抗和负载阻抗匹配,并采用相同的频率、带宽和参考平面。即使元件本身耗散的能量很少,阻抗失配引起的反射仍可能增加测得的插入损耗。 本计算器接受负 dBm 电平,因为 dBm 是以一毫瓦为参考的绝对对数功率单位。负 dBm 并不代表物理功率为负,而是功率低于一毫瓦。插入损耗取决于电平差,因此从 0 dBm 到负 3 dBm,与从 20 dBm 到 17 dBm 的损耗相同。对于无源器件,输出通常不应大于输入。有源放大器可能产生负插入损耗,更常称为增益,不在本计算器的无源损耗校验范围内。 对精度有要求时,应使用经过校准的测量结果,并考虑测试电缆或适配器的影响。具有频率相关性的器件应在整个工作频带内评估,而非只测单点。计算得到的损失百分比描述了相对于输入,输出端缺失的功率,但无法判定这些功率是变成热量、反射回源端、向外辐射,还是耦合到另一端口。即便存在这一限制,插入损耗仍是比较信号路径性能的一种简明且广泛认可的方法。

示例

功率电平损耗与传输
输入 20 dBm,输出 15 dBm损耗 5 dB;传输 31.6228%
输入 0 dBm,输出 -3 dBm损耗 3 dB;传输 50.1187%
输入 -10 dBm,输出 -20 dBm损耗 10 dB;传输 10%

如何使用本计算器

  1. 以 dBm 输入测得或规格中给出的输入功率。
  2. 以 dBm 输入相同频率和阻抗条件下的输出功率。
  3. 点击“计算”,求出插入损耗和线性功率百分比。
  4. 将结果与系统允许的损耗预算进行比较。

常见问题

如何通过 dBm 计算插入损耗?

用输入 dBm 减去输出 dBm。两个电平使用相同的对数参考,因此差值就是以 dB 表示的插入损耗。

3 dB 损耗会损失多少百分比的功率?

3 dB 损耗可传输约 50.12% 的输入功率,即约 49.88% 的功率未到达测量的输出端。

dBm 可以为负值吗?

可以。负 dBm 表示低于一毫瓦的正功率,并非物理上的负功率。

插入损耗总是由发热引起的吗?

不是。根据器件和测量配置的不同,缺失的输出功率可能被耗散、反射、辐射或导向另一端口。

为什么插入损耗会随频率变化?

材料损耗、阻抗、波长和元件响应都会随频率变化。因此,有用的规格应给出整个工作频带内的损耗。