Conversión de dBm a Volt / metro

Abróchense los cinturones de seguridad: nuestro vuelo de hoy volará un poco de las matemáticas para pasar de la potencia (dBm) a la intensidad de campo (V / m).

La forma más pragmática de pensar en la "fuerza" de cualquier señal de RF es en términos de cuánta potencia puede entregar a los terminales de una antena receptora práctica .

En última instancia, las leyes de la física dictan que para una antena receptora determinada, a una frecuencia determinada, existe una relación lineal simple entre la raíz cuadrada de la potencia en los terminales de la antena receptora y la fuerza (en voltios / metro) del Campo RF:

\ $ Field \ Strength \ = k \ cdot \ sqrt {P_ {rx}} \ \ \ \ \ cdots (1) \ $

Puede pensar en el factor \ $ k \ $ como el "factor de conversión" de esa antena en esa frecuencia específica.

Eso es todo: una vez que conozca el factor de conversión de su antena \ $ k \ $ y la potencia recibida (en vatios), simplemente calcule la intensidad de campo utilizando la fórmula anterior.

Entonces, para responder a sus preguntas: 1. ¿Cómo funciona? Principalmente debido a la ley del cuadrado inverso de los radiadores y aperture . 2. Sí, es posible. 3. Una vez que sepa k para su antena, use la Ecuación (1) anterior para calcular la intensidad de campo de RF - vea el ejemplo a continuación.

Ejemplo:

El factor \ $ k \ $ para un dipolo de media onda ideal, que tiene una ganancia de 1.643 (2.14dB) puede ser que se encuentra en la literatura - \ $ k \ $ es esencialmente la raíz cuadrada de (\ $ 120 \ pi \ \ div \ $ Área efectiva de la antena).

\ $ k = \ sqrt {120 \ pi} \ cdot \ sqrt {\ frac {4 \ pi} {1.643 \ cdot \ lambda ^ 2}} \ approx \ frac {53.7} {\ lambda} \ $

Digamos que estamos recibiendo 0dBm (.001W) en los terminales de nuestro dipolo de media onda a 100 MHz. (\ $ \ lambda \ $ = 3m) Usando la ec. (1) vemos

Fuerza de campo = \ $ \ frac {53.7} {\ lambda} \ cdot \ sqrt {.001 \} \ $ = 0.566 V / m

TLDR: Convierta dBm a Watt, obtenga la raíz cuadrada, multiplique por k.

El transductor que convierte un campo eléctrico en una señal eléctrica se llama "antena". Por lo tanto, debe conocer las características de transferencia exactas de la antena específica en cuestión, en todas las frecuencias de interés, para realizar esa conversión.

  

Estoy usando un circuito para un proyecto que puede medir la potencia de RF en   su entrada en dBm

Si la antena está recibiendo una onda electromagnética adecuada, la potencia por metro cuadrado que se recibe es E x H, es decir, la intensidad del campo eléctrico en voltios por metro x la intensidad del campo magnético en amperios por metro.

Y, para una onda EM, la relación de E a H es de aproximadamente 377 ohmios (impedancia de espacio libre): -

Pero,yestoesungran"pero" es probable que no conozca la apertura efectiva de su antena receptora (generalmente se mide en metros cuadrados). Tienes que encontrar esto o no puedes saber cuál es la potencia por metro cuadrado. Si solo sabe la potencia recibida (y su pregunta dice que sí), entonces podría estimar la apertura efectiva de su antena. Aquí hay algunos ejemplos: -

Entonces tome su cifra de dBm, convierta a una potencia real y, utilizando el área efectiva de su antena, convierta la potencia a vatios por metro cuadrado. Entonces, esto es igual a E x H y, H es E / 377, entonces la potencia por metro cuadrado = E \ $ ^ 2 \ $ / 377.