dB, dBm und Leistung

dB ist ein Verhältnis

Für Leistungen gilt G = 10·log₁₀(P₂/P₁). Gleiche Leistungen ergeben 0 dB, eine Verdopplung etwa +3,01 dB und eine Halbierung etwa −3,01 dB. Ein Faktor zehn entspricht 10 dB. Dadurch werden grosse und kleine Verhältnisse handlich, und aufeinanderfolgende Gewinne oder Verluste lassen sich addieren.

Bei Spannungen taucht der Faktor 20 auf, weil Leistung an einem reellen Widerstand proportional zum Quadrat der Spannung ist. Die einfache Formel 20·log₁₀(U₂/U₁) setzt beim Leistungsvergleich gleiche Widerstände voraus. Bei unterschiedlichen Lasten musst du zunächst die jeweiligen Leistungen bestimmen.

dBm hat einen festen Bezug

dBmdBm×dBm beschreibt einen absoluten Leistungspegel relativ zu 1 Milliwatt. Es verbindet die logarithmische dB-Skala mit einer festen Referenzleistung.Beispiel & vollständige Erklärung → bezieht eine Leistung auf 1 mW. Deshalb sind 0 dBm genau 1 mW, 10 dBm 10 mW und 30 dBm 1 W. Negative Werte sind keine negative Energie: −30 dBm entsprechen 1 µW. Ohne die Referenzangabe bleibt dB dagegen nur eine Verhältniszahl.

An einer reellen 50-Ω-Last erzeugt 1 mW eine Effektivspannung von ungefähr 0,2236 V. Für einen Sinus liegt die Spitze-Spitze-Spannung um den Faktor 2√2 höher. Die Leerlaufspannung eines Generators ist eine andere Angabe und darf nicht mit der belasteten Spannung verwechselt werden.

Eine Kette überschlagen

Ein Sender liefert 10 W. Nach ungefähr 3 dB Kabelverlust bleiben etwa 5 W, nach weiteren 3 dB ungefähr 2,5 W. Die Verluste addieren sich zu 6 dB, während die linearen Faktoren multipliziert werden. Verwende für genaue Ergebnisse die Logarithmen; die gerundeten 3-dB-Schritte sind eine praktische Überschlagsrechnung.