आरएफ क्षेत्र में dB (डेसीबल) सबसे महत्वपूर्ण और अक्सर इस्तेमाल किया जाने वाला पैमाना है, लेकिन यह किसी के लिए भी काफी मुश्किल और भ्रामक है।

दुर्भाग्य से, यदि आप इस महत्वपूर्ण पैमाने को अच्छी तरह से नहीं समझ सकते हैं, तो आपको अपने आरएफ अभियान को आगे बढ़ाने में काफी कठिनाई होगी।

डीबी, डीबीएम, डीबीसी, डीबीडब्ल्यू, डीबीएमडब्ल्यू, वाट, मिलवेट, वोल्ट, मिलिवोल्ट्स इत्यादि को मिलाने वाले लाभ, वोल्टेज और बिजली के लिए संख्याओं से निपटना, अक्सर रैखिक मूल्यों और डेसीबल मूल्यों के बीच आगे और पीछे परिवर्तित करने की आवश्यकता होती है।

मैंने बहुत सारे युवा आरएफ फेलो को देखा, जिन्होंने डीबी को समझने के महत्व को नजरअंदाज कर दिया, अंततः महसूस किया कि उन्हें इस सरल शब्द को अच्छी तरह से सीखने की जरूरत है अगर वे आरएफ क्षेत्र में आगे जाना चाहते हैं।

यह संक्षिप्त ट्यूटोरियल आपको डेसीबल के साथ काम करने और रैखिक मूल्यों के साथ काम करने के बीच के अंतर को स्पष्ट करने में मदद करेगा।

लघुगणक मूल बातें
डेसिबल का उपयोग करने में लघुगणक के साथ काम करना शामिल है, और यह आपके पास न्यूनतम गणित ज्ञान होना चाहिए।

इसलिए हमें डीबी के बारे में बात करने से पहले लघुगणक पर चर्चा करने की आवश्यकता है।

आइए इस सरल गणित से शुरू करें जिसे आपने मिडिल स्कूल में सीखा है:

संख्याओं को जोड़ने और घटाने पर लोग कम गलतियाँ करते हैं, इसलिए लघुगणक का लाभ स्पष्ट है।

अब आइए इनकी समीक्षा करें, प्रति आधार = 10 लॉग टेबल:

चूँकि 10 की शक्ति 3 से बढ़ाकर 1,000 के बराबर है, 10 का आधार -1,000 लॉग 3 है (लॉग 10 (1,000) = 3)।

यह लघुगणक का मूल नियम है:

यदि a = 10 है, तो हम बस लॉग (c) = b, और log (100) = 2, लॉग (1,000) = 3 और इसी तरह लिख सकते हैं।

अब एक उदाहरण के साथ आगे बढ़ते हैं:

आप निम्न प्रकार से एक साधारण रिसीवर डिज़ाइन कर रहे हैं:

आसान तुलना के कारण के लिए, हम पहले रैखिक मानों के साथ काम करेंगे, और सभी लाभ / हानि 'वोल्टेज' से संबंधित हैं।

* एंटीना गेन: 5.7
* कम शोर एम्पलीफायर (LNA) लाभ: 7.5
* मिक्सर गेन: 4.6
* यदि फ़िल्टर लाभ / हानि: 0.43
*यदि एम्पलीफायर लाभ: 12.8
* डेमोडुलेटर गेन: 8.7
* ऑडियो एम्पलीफायर लाभ: 35.6

एंटीना से अंतिम चरण के ऑडियो एम्पलीफायर आउटपुट में रैखिक मूल्य में कुल लाभ है:

इन नंबरों को याद रखना बहुत मुश्किल होगा लेकिन, दुर्भाग्य से, आपको आरएफ क्षेत्र में बहुत अधिक संख्याओं को संभालने की आवश्यकता है। इसलिए हमें इनसे निपटने का एक आसान तरीका खोजने की जरूरत है।

अब उसी रिसीवर का उपयोग करके एक आसान मार्ग लेते हैं। रैखिक मूल्यों का उपयोग करने के बजाय, हम उन्हें लघुगणक में स्थानांतरित करते हैं।

* एंटीना गेन: 5.7 (लॉग 5.7 = 0.76)
* कम शोर एम्पलीफायर लाभ: 7.5 (लॉग 7.5 = 0.88)
* मिक्सर गेन: 4.6 (लॉग 4.6 = 0.66)
* यदि फ़िल्टर लाभ / हानि: 0.43 (लॉग 0.43 = -0.37)
*यदि एम्पलीफायर लाभ: 12.8 (लॉग 12.8 = 1.11)
* डेमोडुलेटर गेन: 8.7 (लॉग 8.7 = 0.94)
* ऑडियो एम्पलीफायर लाभ: 35.6 (लॉग 35.6 = 1.55)
* कुल लाभ: 335,229.03 (लॉग 335,229.03 = 5.53)

रेखीय मान में 335,229.03 कुल लाभ, 5.53 के बराबर होता है यदि लघुगणक में स्थानांतरित किया जाता है।

गुणा का उपयोग करने के बजाय, आप कुल लाभ प्राप्त करने के लिए उन व्यक्तिगत लाभों को एक साथ जोड़ सकते हैं, पहले लघुगणक में स्थानांतरित होने के बाद, बहुत छोटे और छोटे मूल्य के साथ। गणना और याद रखना इतना आसान नहीं है?

एकमात्र मुद्दा जो आपको पसंद नहीं हो सकता है, वह है कि आपको लघुगणक गणना से परिचित होना चाहिए लेकिन, मेरा विश्वास करो, आप जल्द ही इस शक्तिशाली कार्य के साथ काफी अच्छे होंगे और हर दिन इसका उपयोग करने का आनंद लेंगे।

यदि आप आरएफ क्षेत्र में काम करने के बारे में वास्तव में गंभीर हैं, तो इसका उपयोग करने से बचने की कोशिश न करें।

तथ्य की बात के रूप में, आप 1 या 2 वर्षों के लिए RF क्षेत्र में काम करने के बाद रैखिक मानों का उपयोग नहीं करेंगे।

केवल एक चीज जिसका आप उपयोग कर रहे हैं, वह है 'dB'।

डीबी मूल बातें
आइए इस उपयोगी शब्द 'dB' को जारी रखें, जब आप RF परियोजनाओं पर काम करते हैं, तो आप हर पल का उपयोग करेंगे।

डीबी में वोल्टेज लाभ:
हमें अलग से वोल्टेज लाभ और बिजली लाभ के बारे में बात करने की जरूरत है और उन्हें एक साथ रखने के लिए कि क्या वे एक ही चीज हैं।

पहले वोल्टेज लाभ के साथ शुरू करते हैं:

एक डेसीबल (dB) को दो वोल्टेज स्तर Vout / Vin (दूसरे शब्दों में वोल्टेज लाभ) के बीच अनुपात के आधार -20 लघुगणक के 10 गुना के रूप में परिभाषित किया गया है।

1 से अधिक सभी लाभ इसलिए सकारात्मक डेसिबल (> 0) के रूप में व्यक्त किए जाते हैं, और 1 से कम के लाभ को नकारात्मक डेसिबल (<0) के रूप में व्यक्त किया जाता है।

चलो पिछले रिसीवर उदाहरण के लिए डीबी में लाभ पाते हैं।

*एंटीना लाभ: ५.: (२० डिग्री ५.na = १५.१)
* कम शोर एम्पलीफायर लाभ: 7.5 (20log 7.5 = 17.5)
* मिक्सर गेन: 4.6 (20log 4.6 = 13.3)
* यदि फ़िल्टर लाभ / हानि: 0.43 (20log 0.43 = -7.3)
* यदि एम्पलीफायर लाभ: 12.8 (20log 12.8 = 22.1)
*डेमोडुलेटर Gain: 8.7 (20log 8.7 = 18.8)
* ऑडियो एम्पलीफायर लाभ: 35.6 (20log 35.6 = 31.0)
* कुल लाभ: 3.35229E + 05 (20log (3.35229E + 05) = 110.5)

फिर, आप डीबी में कुल लाभ प्राप्त करने के लिए उन व्यक्तिगत लाभों को जोड़ सकते हैं।

डीबी में पावर गेन:

DB में पावर गेन के बारे में बात करने से पहले हमें वोल्टेज और पावर के बीच के संबंध को जानना होगा।

हम सभी जानते हैं, एक साइन वेव के लिए V वोल्ट्स एक रोकनेवाला लोड R ओम पर लागू होता है,

अधिकांश आरएफ सर्किट स्रोत और लोड प्रतिबाधा के रूप में 50 ओम का उपयोग करते हैं, इसलिए यदि अवरोधक के पार वोल्टेज 7.07V (आर) है, तो

इसलिए, बिजली लाभ वोल्टेज लाभ के वर्ग के लिए आनुपातिक है, उदाहरण के लिए यदि वोल्टेज लाभ 5 है, तो बिजली लाभ 25 होगा, और इसी तरह।

हम नीचे dB में पावर गेन को परिभाषित कर सकते हैं:

एक डेसिबल (डीबी) को दो शक्ति स्तरों पाउट / पिन (पावर गेन, दूसरे शब्दों में) के बीच अनुपात के आधार -10 लघुगणक के 10 गुना के रूप में परिभाषित किया गया है।

वोल्टेज लाभ और बिजली लाभ के बीच डीबी मूल्यों के साथ उलझन में? अगर आप पढ़ेंगे तो चीजें स्पष्ट होंगी।

चलो पिछले उदाहरण को फिर से देखने के लिए वापस जाते हैं:

* एंटीना गेन: 5.7
* कम शोर एम्पलीफायर (LNA) लाभ: 7.5
* मिक्सर गेन: 4.6
* यदि फ़िल्टर लाभ / हानि: 0.43
*यदि एम्पलीफायर लाभ: 12.8
* डेमोडुलेटर गेन: 8.7
* ऑडियो एम्पलीफायर लाभ: 35.6

सभी लाभ / हानि 'वोल्टेज' से संबंधित हैं। ऐन्टेना वोल्टेज का रेखीय मान फिर से 5.7 (15.1 dB) है और बिजली का लाभ होगा:

!! वोल्टेज लाभ डीबी में बिजली लाभ के समान है।

इसलिए हम इस उदाहरण को फिर से लिख सकते हैं कि सभी रैखिक लाभ / हानियों को 'सत्ता' में स्थानांतरित किया जा सकता है:

* एंटीना गेन: 32.49 (15.1 डीबी)
* कम शोर एम्पलीफायर लाभ: 56.25 (17.5 डीबी)
* मिक्सर गेन: 21.16 (13.3 डीबी)
* यदि फ़िल्टर लाभ / हानि: 0.18 (-7.3 डीबी)
* यदि एम्पलीफायर लाभ: 163.84 (22.1 डीबी)
* डेमोडुलेटर गेन: 75.69 (18.8 डीबी)
* ऑडियो एम्पलीफायर लाभ: 1267.36 (31.0 डीबी)
* कुल लाभ: 1.12379E + 11 (110.5 dB)

हालांकि, एकमात्र कारण जो आप वोल्टेज लाभ का उपयोग कर सकते हैं, क्योंकि आप आसानी से आस्टसीलस्कप का उपयोग करके वोल्टेज को माप सकते हैं, लेकिन जब रेडियो आवृत्ति 500 मेगाहर्ट्ज से अधिक होती है, तो वोल्टेज को मापना अव्यावहारिक होता है।

क्योंकि रेडियो फ्रीक्वेंसी को मापने के लिए आस्टसीलस्कप का उपयोग करके आपको सटीकता की समस्या हो सकती है।

मैं यह नहीं कह रहा हूं कि आस्टसीलस्कप उपयोगी नहीं है, मैंने सिर्फ यह कहा कि आस्टसीलस्कप का उपयोग करके मैं आरएफ वोल्टेज को मापता नहीं हूं यदि इस आवश्यकता के लिए कोई विशिष्ट कारण नहीं है।

90% से अधिक समय, मैं आरएफ सिग्नल को मापने के लिए स्पेक्ट्रम विश्लेषक का उपयोग करता हूं।

यह एक और पोस्ट के लिए एक विषय है।

डेटाशीट में आपके द्वारा देखा गया एक लाभ मूल्य हमेशा dB में बिजली के लाभ से संबंधित होता है, न कि वोल्टेज लाभ या रैखिक मूल्य से।

हम इस लेख को एक सरल उदाहरण के साथ सम्‍मिलित करेंगे:

15 डीबी के लाभ के साथ एक एम्पलीफायर:

15 dB = 10log (Pout / पिन) के बाद से
रैखिक मूल्य में शक्ति लाभ है:

एक प्रकार की मछली / पिन = 10 (15/10) = 31.62
और 15 dB = 20log (Vout / Vin) के बाद से
रैखिक मान में वोल्टेज लाभ है:

Vout / विन = 10 (15/20) = 5.62
और, 5.622 = 31.62

मुझे उम्मीद है कि आपने इस लेख से कुछ सीखा है। यदि आप पहले से ही स्पष्ट रूप से सब कुछ जानते हैं जो मैंने यहां उल्लेख किया है, तो, बधाई हो, आप आरएफ क्षेत्र के लिए सही रास्ते पर हैं।

यदि आप एक-दो बार इस लेख को पढ़ने के बाद भी भ्रमित हैं, तो चिंतित न हों, आप अकेले नहीं हैं, बस एक गहरी साँस लें और इसे चरण-दर-चरण फिर से पढ़ें, या अधिक लेख पढ़ने के बाद वापस आएं यह ब्लॉग।

जल्द ही या बाद में आप बिना किसी परेशानी के 'dB' में महारत हासिल करेंगे।

नीचे कुछ चित्र दिए गए हैं जो मुझे लगता है कि आप उन्हें उपयोगी पाएंगे: