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初歩の電波(無線と電波について)

  • 2010.03.02

第4章 さらなる理解へ

ここでは、これまでに電波に関連する概要説明をした中で分かりにくい内容をさらに詳しく、テーマを絞って説明します。多少難しい部分も含まれますが、これにより理解が深まり、さらに興味を持ってもらえるように願っております。

4-7) 電力の単位(W、dBm)

電力の単位は、通常W(ワット)ですが、通信に使用する比較的小さい電力の表示にはdBmを使用します。これは、1mWを基準にして対数表示したものでdBの後ろに mW のmを付加します。1W = 30dBmとなりますが、この意味は、1Wは1mWの1000倍になり、上記dBの項を参照してこれをdBに換算すると30dBになるからです。

式で表わすと、
電力(dBm) = 10×log(電力(mW))
となります。

電力に関して一般的にはdBmと現わしますが、厳密に言えば混乱を防ぐ意味からもdBmWが正しいと思われます。

ちなみにWi-Fiの受信感度は、-80dBm ~ -90dBm程度で、GPSの受信感度は、-140dBm程度です。特にGPSに関しては、とてつもない小さな値になります。

その他にdBμVの単位がありますが、主に電圧の扱いで小さな値を使用する場合に用います。受信機の感度の表示やそれらを試験するための装置で多く利用されます。1μV = 0dBμV = 1x10-6Vとなり、1V = 120dBμVです。一見1V = 60dBμVと考えられがちですが、オームの法則で示すと P = E2/R の関係があります。対数をとると、 logP = logE2 - logR すなわち、logP = 2×logE - logRと、電力と比較すると電圧の場合には2倍の係数が必要となります。

式で表わすと、
電圧(dBμV)= 20×log(電圧(μV))
となります。