dB增益计算器：功率与电压
在两个功率或电压值之间计算分贝增益，或在已知dB增益时求出未知的输入或输出。
选择是计算dB增益、求输出值，还是求输入值。选择功率或电压，输入两个已知量，即可立即得到结果。
dB增益计算器：功率与电压
在两个功率或电压值之间计算分贝增益，或在已知dB增益时求出未知的输入或输出。
根据输入值和输出值求出以 dB 表示的增益（或损耗）。
关于 dB 增益计算器
增益是输出信号与输入信号之比，而用分贝来表示这种比值，可以把它变成一个可加的量，便于在放大器、衰减器和传输线组成的链路中逐级累加。dB 增益计算器可解决最常见的三类增益问题：已知输入和输出时计算 dB 增益；已知输入和增益时计算输出电平；以及已知输出目标和增益规格时计算所需输入电平。
公式取决于所测量量的物理性质。对于功率量——瓦、毫瓦、声强——使用功率增益公式：G(dB) = 10 × log₁₀(P_out / P_in)。对于幅度（场）量——电压、毫伏、电流、声压——使用电压增益公式：G(dB) = 20 × log₁₀(V_out / V_in)。之所以使用 20 而不是 10，是因为功率与场量的平方成正比（P ∝ V²）；因此，对电压比使用 20 得到的 dB 结果，与对相应功率比使用 10 的结果一致。两种公式在设计上是相互一致的。
把增益公式反过来，就得到输出和输入的计算式。功率：P_out = P_in × 10^(G/10)；电压：V_out = V_in × 10^(G/20)。正增益（G > 0）会放大信号；负增益（G < 0）会衰减信号。-3 dB 的增益会使功率减半；-6 dB 的增益会使电压幅度减半；+20 dB 的增益会使电压放大 10 倍（或使功率放大 100 倍）。
在电子学中，dB 增益模型用于描述放大器增益、滤波器插入损耗、电缆衰减、天线增益以及链路预算余量。在声学中，它可表示扬声器放大器或房间声学处理对声压级的影响。在射频和微波工程中，接收链路中的每个器件——天线、低噪声放大器、线缆、混频器、中频放大器——都用 dB 增益或损耗来表征，系统总增益则是所有贡献的代数和。
负 dB 增益称为插入损耗或衰减。例如，标称为每米 -2.5 dB 的同轴电缆，每米会将功率降为输入的 10^(−2.5/10) ≈ 0.562，或者将电压降为 10^(−2.5/20) ≈ 0.750。弄清自己处理的是功率还是电压，可以避免常见的公式误用，从而避免在 dB 意义上出现 2 倍的误差。
示例演算
涵盖功率与电压计算的四个实用增益场景。
| 场景 | 结果 | 说明 |
|---|---|---|
| 放大器功率增益：Pin = 10 W，Pout = 20 W | Gain = 3.01 dB | 10 × log₁₀(2) = 3.01 dB。功率翻倍通常对应约 +3 dB。 |
| 求输出电压：Vin = 1 V，Gain = 6 dB（电压） | Vout = 2.00 V | 1 × 10^(6/20) ≈ 2.00 V。+6 dB 的电压增益会使幅度翻倍。 |
| 求输入功率：Pout = 100 W，Gain = 20 dB（功率） | Pin = 1.00 W | 100 / 10^(20/10) = 100/100 = 1.00 W。20 dB 的功率增益会使功率放大 100 倍。 |
| 衰减器：Vin = 5 V，Gain = −3 dB（电压） | Vout ≈ 3.54 V | 5 × 10^(−3/20) ≈ 3.54 V。−3 dB 的电压衰减会把幅度降到输入的约 70.7%。 |
如何使用 dB 增益计算器
- 选择计算类型：选择“计算 dB 增益”可根据输入/输出求增益；选择“计算输出值”可根据输入和增益求输出；选择“计算输入值”可根据输出和增益求输入。
- 选择量的类型——功率用于瓦/毫瓦/强度，电压用于伏/安/压力。这将决定正确的公式（系数 10 或 20）。
- 输入两个已知值。未知值对应的字段会被禁用——保持空白即可，计算器会自动求出该值。
- 点击计算。结果会显示计算值以及所用公式，便于你核对数学关系。
- 点击重置可清空所有字段并开始新的场景。你也可以随时切换计算类型和量的类型。
常见问题
功率增益公式和电压增益公式有什么区别？
功率增益使用 G = 10 × log₁₀(Pout/Pin)，因为功率本身就与信号强度直接对应。电压增益使用 G = 20 × log₁₀(Vout/Vin)，因为功率与电压的平方成正比。使用 20 是为了让两种公式在同一物理增益下得到相同的 dB 值。若公式选错，结果会在 dB 意义上偏差 2 倍。
负 dB 增益是什么意思？
负 dB 增益表示衰减——输出小于输入。-3 dB 表示功率减半；-6 dB 表示电压幅度减半（功率变为四分之一）。电缆、连接器和衰减器等无源器件通常具有负 dB 增益。放大器则具有正 dB 增益。有源滤波器则可能因频率而异。
级联器件的增益怎么相加？
只需把链路中每个器件的 dB 值直接相加。例如，一个 +20 dB 的放大器后接一个 -3 dB 的电缆损耗，净增益就是 +17 dB。dB 的这种可加性正是工程师偏爱它的原因——它把级联乘法变成简单加法，使链路预算分析更直观。
0 dB 增益是什么意思？
0 dB 增益表示输出等于输入（比值 = 1）——既没有放大，也没有衰减。例如，单位增益缓冲放大器的增益就是 0 dB。在链路预算中，0 dB 插入损耗表示器件不会改变信号。
这个计算器可以用于声学增益吗？
可以。对于声压级（SPL），请使用电压公式，因为 SPL 以压力来表示，而压力属于幅度量。将参考压力输入为 X_in，将测得压力输入为 X_out。结果的 dB 值就对应 SPL 的变化。对于声强或功率，则使用功率公式。
如何把 dB 增益换算为线性倍数？
功率：线性比值 = 10^(G/10)。电压：线性比值 = 10^(G/20)。你也可以使用“计算输出值”模式，把输入设为 1 并输入所需增益；输出值就是精确的线性倍数。例如，20 dB 的功率增益对应输入 = 1、输出 = 100，因此功率倍数就是 100。