dBm 是什麼?

dBm 是無線及光纖通訊最常用的功率單位:以分貝(dB)尺度表示、並以 1 毫瓦(mW)為固定基準的絕對功率值,0dBm 即等於 1mW。WiFi 訊號強度、光功率計讀數、發射功率規格全部以 dBm 標示。本頁講解 dBm 的定義、與 dB 及 dBi 的分別、常用對照表,以及無線工程的實際判讀方法。

dBm 的定義

按電訊行業標準詞彙(ATIS Telecom Glossary)的定義,dBm 是「參照 1 毫瓦的分貝值」(dB referenced to one milliwatt)。計算公式為:功率(dBm)= 10 × log10(功率值 mW ÷ 1mW)。由於採用對數尺度,功率每乘 10,dBm 值加 10;功率每乘 2,dBm 值約加 3。負數 dBm 代表功率小於 1mW,這在接收端十分常見——無線訊號經空間傳播後衰減極大,接收功率往往只有百萬分之一毫瓦的量級。

dBm 與 mW 對照表

dBm功率典型場景
30dBm1W部分戶外基站/點對點橋接發射功率
20dBm100mW常見 WiFi 接入點發射功率
10dBm10mW低功率發射設定
0dBm1mW基準點;光纖通訊常見發射功率量級
−30dBm0.001mW(1µW)光功率計常見接收讀數量級
−65dBm約 3.2×10⁻⁷mWWiFi 語音/視像應用設計目標
−80dBm1×10⁻⁸mWWiFi 邊緣覆蓋,僅維持基本連接

dB、dBm、dBi 三者的分別

單位性質基準用途
dB相對比值無(兩值之比)增益、衰減、損耗(例如線材損耗 2dB)
dBm絕對功率1mW發射功率、接收訊號強度、光功率
dBi相對增益理想等方性天線天線在最強方向的輻射集中程度

三者在鏈路計算中直接加減使用。以無線鏈路為例:實際輻射功率 EIRP(dBm)=發射功率(dBm)+天線增益(dBi)-饋線及接頭損耗(dB)。Cisco 的無線功率值技術文件亦以此方式說明:dBm 是與 1mW 比較的 dB 值,而 dBi 用於描述相對理想等方性天線的增益。

工程實務上的 dBm 判讀

① WiFi 勘察

接收強度 −65dBm 或更佳為語音視像級覆蓋目標,−70dBm 應付一般上網,低於 −75dBm 開始不穩定;勘察報告應同時記錄訊噪比。

② 光纖測試

光功率計以 dBm 讀出接收光功率,與發射端 dBm 相減即得鏈路總損耗(dB),再與損耗預算比較判斷合格與否。

③ 3dB 法則

加 3dB 約等於功率翻倍、減 3dB 約等於減半;加減 10dB 則是十倍與十分之一,心算鏈路預算時最常用。

④ 法規上限

免牌照無線設備的輻射功率以 EIRP(dBm)規管,選用高增益天線時須相應調低發射功率,避免超出上限。

權威資料依據

本文核對資料:ATIS Telecom Glossary — dBmCisco — RF Power Values

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常見問題

dBm 與 dB 有什麼分別?
dB(分貝)是兩個功率之間的相對比值,本身沒有絕對大小,例如「增益 3dB」指輸出是輸入的約兩倍;dBm 則是絕對功率單位,把功率與固定基準 1 毫瓦(mW)比較,0dBm 就是 1mW。因此 dBm 可以直接表示一個訊號有多強,而 dB 只能表示放大或衰減了多少。兩者可以直接加減:發射功率(dBm)加上天線增益(dB)減去線材損耗(dB),得出的仍是 dBm。
0dBm 等於多少毫瓦?
0dBm 定義為 1mW。由此推算:每加 10dB 功率乘 10(10dBm = 10mW、20dBm = 100mW、30dBm = 1W);每加 3dB 功率約乘 2(3dBm 約 2mW、6dBm 約 4mW);負值代表小於 1mW(−10dBm = 0.1mW、−30dBm = 0.001mW)。
WiFi 訊號 −70dBm 算好還是差?
接收訊號強度(RSSI)以負數 dBm 表示,數值越接近 0 越強。工程上一般以 −65dBm 或更佳作為語音與視像應用的設計目標;−70dBm 左右可應付一般上網;低於 −75dBm 開始不穩定,低於 −80dBm 多數只剩基本連接。實際體驗亦取決於訊噪比(SNR):噪聲底較高的環境,即使 RSSI 相同,表現亦會較差。
dBi 又是什麼?與 dBm 有什麼關係?
dBi 是天線增益單位,表示天線相對於理想全向(等方性)天線在最強方向上的輻射集中程度,屬相對值而非功率。計算實際輻射功率(EIRP)時三者一起使用:EIRP(dBm)=發射功率(dBm)+天線增益(dBi)-線材及接頭損耗(dB)。香港 OFCA 對免牌照無線設備的輻射功率上限正是以 EIRP 規管。
為什麼無線工程用 dBm 而不用 mW?
無線訊號由發射到接收,功率跨越極大範圍:發射端可能是 100mW(20dBm),接收端可能只有 0.00000001mW(−80dBm)。用毫瓦表示需要處理很多個零,而且鏈路計算要做乘除;換成對數尺度的 dBm 後,數字範圍變得緊湊,增益與損耗只需簡單加減,工程計算與儀器讀數都方便得多。

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