La respuesta de AndrejaKo se ve bien, pero usted solicitó específicamente la respuesta de un laico, así que intentaré hacerlo aún menos técnico.
En primer lugar, tiene razón, no hay una forma sencilla de pasar de dB a rango. Cualquier cosa que tenga que ver con la radio implica muchas variables para dar una respuesta simple de 1 número para cualquier cosa que se aproxime al uso en el mundo real.
Sin embargo, en igualdad de condiciones, puede aplicar algunas reglas básicas aproximadas.
Para las señales de radio convencionales, un aumento de 3dB le dará un aumento de ~ 40% en el rango, 6dB una duplicación del rango.
Para las aplicaciones de tipo RFID en las que las señales tienen que rebotar nuevamente al lector, este efecto se reduce a la mitad, 6dB le dará un 40% más de alcance, 12dB una duplicación.
dBm es simplemente una medida de la salida de potencia. Es posible convertir esto directamente en vatios si es necesario. 9dBm = 8mW, 30dBm = 1 vatio.
dBi se utiliza para medir la ganancia de la antena, que también es indirectamente una medida de la direccionalidad. Esto siempre es un intercambio.
Si asumimos que la antena es perfecta, transmitirá toda la energía que recibe de la electrónica (una aproximación aproximada razonable para una buena antena). Si enviara esa energía por igual en todas las direcciones, la antena tendría una ganancia de 0 dBi, esto equivale a una ganancia de 1.
Si desea obtener más energía de señal para ir en una dirección específica, entonces necesita reducir la energía que va en otras direcciones. Si una antena enviara energía en un patrón hemisférico perfecto, tendría una ganancia de 3dBi.
Los patrones de ganancia de la antena del mundo real son mucho más complicados que los ideales, pero si una antena tiene una ganancia de 7dBi, entonces probablemente tenga una región de aproximadamente 90 grados de ancho en la que transmite la mayor parte de su energía. Eso no significa que no transmita nada en otras direcciones, pero la señal será mucho más débil fuera de esa región principal.
¿Por qué usar dB para este tipo de cosas cuando podríamos usar vatios para potencia y un número de ganancia lineal normal para la antena? Tres razones:
- En primer lugar, para confundir a la gente, es la seguridad laboral de los ingenieros.
- En segundo lugar, los niveles de potencia involucrados en RF pueden variar enormemente, utilizando dB
hace que sea mucho más fácil lidiar con combinaciones de uW y kW en el
misma ecuación.
- En tercer lugar, los ingenieros son perezosos y hacen las matemáticas
más fácil. Cuando trabaje con la potencia total del sistema, simplemente puede agregar
los números de dB arriba (que normalmente tienen solo 2-3 dígitos de longitud) en lugar de
que multiplicar números que son diferentes por órdenes de magnitud.
Es posible que algunas de esas razones no sean del todo ciertas.
--- adición ---
Para 900MHz RFID hay dos factores diferentes que pueden limitar el rango. Si la etiqueta está recibiendo suficiente energía para encenderse y si la etiqueta está recibiendo suficiente energía si la señal de retorno es lo suficientemente fuerte como para que el receptor se recupere.
Si el límite es obtener suficiente potencia para la etiqueta, entonces el rango máximo sigue la ley del cuadrado inverso y un aumento de 3dB en la señal dará un aumento del 40% en el rango, un aumento de 6dB duplicará el rango.
Si leer la respuesta es el factor limitante, entonces el límite del rango es 1 / potencia ^ 4. Un aumento de 3dB dará un aumento de ~ 19%, 6dB un aumento de ~ 40% y 12dB duplicará el rango.
Cuál de estos dos está limitando el rango depende de las etiquetas y el lector utilizado. Las etiquetas antiguas necesitaban una buena cantidad de energía, por lo que el primero de esos dos límites, el encendido de la etiqueta, a menudo era el factor limitante. La nueva etiqueta de silicona tiene una potencia mucho menor y, por lo tanto, es menos seguro de cuál será el límite en estos días.
Cuando indico un aumento en dB que puede provenir de cualquiera de las fuentes, si cambia ambas, agregue las dos modificaciones juntas para obtener el efecto total. Si el aumento proviene de los cambios de la antena, tenga en cuenta que el valor de dB solo es válido para la dirección con la intensidad de señal máxima, esa dirección podría cambiar si cambia la antena.
