¿Cuáles son las unidades en las que se mide la fuerza de una señal de radio?

Estoy un poco confundido acerca de cuál es la unidad más correcta cuando se trata de medir la intensidad de la señal inalámbrica. Parece que la unidad correcta es V/m (normalmente expresada en dBuV/m), sin embargo, parece que la mayoría de las veces se utilizan W (en forma de dBm).

Por lo que puedo decir, dBm en realidad expresa la potencia que llega a la antena receptora, que está relacionada con la intensidad de la señal real y variará de acuerdo con una ley del cuadrado inverso.

Lo que me ha estado desconcertando es que encontré este artículo (que no estoy seguro si es correcto o no) que dice:

La magnitud de la componente E de una onda de radio varía inversamente con la distancia desde el transmisor en un enlace de línea de vista en el espacio libre. Si se duplica la distancia, la intensidad del campo E se reduce a la mitad; si la distancia aumenta por un factor de 10, la intensidad del campo E se vuelve 1/10 (0,1 veces) mayor. El componente E de un campo EM se mide en una sola dimensión, por lo que la relación entre intensidad y distancia es una regla inversa directa, no la ley del cuadrado inverso.

¿Podría alguien aclarar esta declaración y arrojar algo de luz sobre cómo se relacionan dBm y dBuV/m?

dBuV/m es una medida de la fuerza del campo eléctrico que solo tiene sentido si es estático. dBm es la cantidad de potencia (referida a 1mW) inducida en el receptor. Esa potencia es una expresión de un voltaje/corriente que utiliza la electrónica del receptor.
¿Estática en qué sentido? Estaba pensando en un punto estático en el espacio. Por ejemplo, a 20 m de la antena.
Estático en el sentido de que no varía en el tiempo.
@tom dBuV/m es un valor RMS para las ondas de radio al igual que dBm es una potencia promedio de los campos E y H que varían en el tiempo cuando una antena libera potencia en su resistencia de terminación correcta.
@TomCarpenter Está bien. Estoy empezando a ver dónde podría estar tu punto. Tal vez solo estoy confundido porque estoy tratando de aplicar las nociones derivadas del campo eléctrico de la ley de Coulomb (es decir, en.wikipedia.org/wiki/Coulomb%27s_law#Electric_field ), en el que la relación entre la intensidad del campo y la distancia es inversa ley cuadrática, a las ondas que se propagan. Esto viene del hecho de que en mi mente no son tan diferentes. Ambos son campos (eléctricos) que se expresan en N/C o V/m (esas unidades son equivalentes). Así que puedo haber asumido erróneamente que tenían más en común de lo que realmente tienen.
@petersaints no estoy seguro si sabe que los campos E y H como elementos separados caen con la distancia al cuadrado, pero cuando forman una onda EM coherente, caen linealmente con la distancia. Esta es una conclusión bastante simple de sacar si comienza considerando que la potencia cae con la distancia al cuadrado.

Respuestas (2)

El campo E tiene dimensiones de voltios por metro y el campo H es de amperios por metro. Para una onda de radio de campo lejano, la relación de E a H es 377 (120 π ). Básicamente, si el campo E recibido es X, el campo H es 377 veces menor que X. 377 ohmios es la impedancia del espacio libre y se mide en ohmios porque las partes "por metro" se cancelan. Los 377 ohmios provienen de esta ecuación: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

La potencia es E x H, por lo que estrictamente hablando, son vatios por metro cuadrado. La antena tiene un cierto "tamaño de apertura" medido en metros cuadrados, por lo que ciertos vatios por metro cuadrado que golpean una antena de un área determinada liberan verdaderos vatios en la impedancia de terminación. Imagínelo como una hoja de papel iluminada por una bombilla: la potencia recibida disminuye con la distancia al cuadrado y esto implica que los campos E y H individuales se reducen linealmente con la distancia.

Puede usar dBm o dBuV/m o dBI/m si está hablando de ondas de radio; cualquiera que use lleva a la misma conclusión y hace referencia cruzada a las otras unidades perfectamente. Sin embargo, no puede indicar dBm con sensatez sin implicar que hay una antena presente. Por supuesto, podría indicar dBm por metro cuadrado porque esa es la potencia que ilumina una superficie teórica de 1 m a cierta distancia de la antena de transmisión.

Creo que esto también está relacionado con tu respuesta: en.wikipedia.org/wiki/Dipole_field_strength_in_free_space

El voltaje incitado disminuye linealmente a medida que aumenta la distancia entre el transmisor y el receptor. Recibido V(dist'X') = V(dist'0') x (dist'0'/dist'x').

La corriente incitada también disminuye linealmente con la distancia, por lo que rec'd I(dist'X') = I(dist'0') x (dist'0'/dist'x').

La potencia es igual al voltaje x la corriente, por lo que al juntarlo todo, obtienes: P(dist'X') = P(dist'0') x (dist'0'/dist'X')^2

Esta es también la razón por la que generalmente usamos valores lineales, en lugar de logarítmicos, cuando calculamos los valores de dBV (voltaje) y dBI (corriente), pero usamos cálculos logarítmicos para los valores de dBa (presión de sonido), dBi (ganancia) y dBm (potencia).

Estaría de acuerdo si esto fuera V. Pero, ¿se mantendría esta conclusión para V/m?
V/m es una medida de cuántos voltios (o parciales/microvoltios) de potencial se pueden 'recoger' en un trozo de conductor de 1 m de largo, por lo que sigue siendo solo una medida de voltaje.
@ RobhercKV5ROB, tenga cuidado con esto: no puede liberar un voltio en un cable de 1 m de largo en un campo E de 1 V / m. ¡El cable provocará un cortocircuito en el campo E!
@Andyaka Sí, me refería a la base teórica del valor. Entiendo que en realidad recolectar la energía requeriría ajustes específicos basados ​​en lambda, etc. -- Simplemente no estaba seguro de cómo expresarlo de manera sucinta en el comentario :S
¿Cuáles son las unidades en las que se mide la fuerza de una señal de radio?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 3v