Разбираемся, как работает Wi-Fi, почему не нужен мощный роутер и что реально влияет на работу сети
Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.Примечание: сразу уточню – речь идет о типичном «домашнем» применении Wi-Fi роутеров или точек доступа, а не о специализированных решениях, требующих дальней связи и т.п.
рекомендации
Сила есть – ума не надо?
Темная сторона силы
Итак, пусть изначально у нас есть некий стандартный роутер/точка доступа с официально разрешенными для нашей страны параметрами по мощности сигнала, который работает «в полную силу», то есть на мощности передатчика 100%. Напоминаю, это 23 дБм / 200 мВт в диапазоне 5ГГц или 20 дБм / 100 мВт в диапазоне 2,4 ГГц.
Примечание: единица измерения мощности беспроводного сигнала измеряется в дБм или мВт.
Излучаемый роутером/ТД сигнал распространяется вокруг, и попадает на приемные устройства, существенно ослабнув «по пути».
Какой примерно сигнал мы имеем на стороне клиента (смартфона, планшета, ноутбука и т.д.)? Ну, к примеру, -50 дБм / 0.00001 мВт или -67 дБм / 0.0000002 мВт.
В то же время беспроводной клиент, который обычно представляет собой мобильное устройство, имеет задачу не только подключиться к сети, но и подольше проработать от батареи. Поэтому клиент не «выбрасывает» напрасно энергию в эфир. Мощность передатчика клиентов обычно находится на уровне 11-17 дБм (12.5-50 мВт). То есть, эта мощность в от 8 до 2 раз меньше, чем мощность сигнала роутера, если говорить об устройствах в 2,4 ГГц диапазоне.
При этом у беспроводных роутеров/ТД всегда есть CCA Threshold – порог слышимости сигнала, и если уровень сигнала не превышает этот порог, роутер/ТД считает его шумом. Предположим, этот порог — 82 дБм. Таким образом, наш условный роутер с 5 дБи антеннами будет работать с устройствами, уровень сигнала от которых в точке размещения роутера не менее -87 дБм (-87 дБм сигнал + 5 дБи коэффициент усиления антенны роутера = -82 дБм).
Примечание: разумеется, это чисто условный пример, в котором все параметры условно-типичные и даны для понимания ситуации; ваш роутер может иметь антенны с коэффициентом усиления отличающимся от 5 дБи, и иной порог, например — для определенного оборудования Ubiquiti в целом стабильная связь гарантируется при уровне сигнала до -70дБм; порог для сетей 5ГГц ниже чем для 2,4 ГГц даже на одном и том же оборудовании и т.п., но это нюансы, в которые мы углубляться не будем.
В целом для роутера и клиента можно руководствоваться простым правилом: при прочих равных условиях, сигнал теряет 6 дБ мощности (т.е. в 4 раза) при увеличении расстояния от передатчик в 2 раза.
Однако, как было сказано выше, мощность сигнала роутера/ТД обычно в 2-8 раз выше, чем на клиентах. И с отдалением от роутера/ТД неизбежно возникнет ситуация, когда клиент будет слышать сигнал роутера хорошо, а вот роутер будет слышать более слабый сигнал клиента на «грани» возможностей или не слышать вообще (так как уровень сигнала клиента будет опускаться за порог слышимости CCA Threshold).
И возникнет странная ситуация, когда сигнал Wi-Fi от роутера на клиентском устройстве вроде бы ловится, но связи нет или она постоянно «отваливается».
Причина в асимметрии «силы» связи: к примеру, когда клиент мощностью 14 дБм слышит роутер/ТД на -84 дБм (-84 дБм + 2 дБи коэффициент усиления антенны клиента = условный порог слышимости -82 дБм), до роутера/ТД доходит сигнал от клиента лишь на уровне -90 дБм, что находится ниже порога слышимости. При указанных условиях беспроводная связь гарантированно оборвется.
То есть, в каналах беспроводной связи уже при типичных стандартных параметрах работы роутеров/ТД возникает существенная проблема со связью, вызванная асимметрией мощностей Wi-Fi излучателей. И если дополнительно поднять мощность сигнала на одной стороне (роутере/ТД), то проблема только усугубится. Перемещаясь с мобильными клиентами, вы все более часто будете сталкиваться с ситуацией, когда Wi-Fi роутер «теряет» устройства, и именно потому, что у него существенно более сильный сигнал.
Клиент «услышит» роутер/ТД, а роутер клиента – нет. Вот почему серьезные производители оборудования не рекомендуют использовать Wi-Fi роутеры и точки доступа на максимальной мощности. Привожу в доказательство фрагмент презентации Cisco (с полной презентацией можно ознакомится здесь).
Даже наоборот, для устранения асимметрии и получения стабильной связи рекомендуется понизить мощность Wi-Fi передатчика в роутере/ТД.
Но если не мощность сигнала, то что же тогда определяет скорость и надежность Wi-Fi соединения?
Скорость подключения, которая ни о чем не говорит.
Скорость подключения по Wi-Fi определяют три параметра: тип модуляции, количество потоков (зависит от количества антенн) и ширина радиоканала.
Но «теоретическая» скорость подключения на основе вышеуказанных параметров имеет мало общего с реальной скоростью работы беспроводной сети. Что же оказывает влияние на эту скорость?
Дело в том, что модуляция в сети непостоянна.
Самые прогрессивные модуляции на сегодня — 256 QAM и 1024 QAM (модуляция определяет, сколько бит передается в одном радиосимволе). Но! Эти плотные модуляции очень чувствительны к шуму. И достигаются они только при высоком соотношении сигнал/шум (SNR), когда клиент находится близко к Wi-Fi роутеру/ТД. С удалением от роутера/ТД растет шум, SNR падает, модуляция упрощается для надежности соединения и, как следствие – падает скорость связи. Плюс свою лепту в проблемы сети добавляет интерференция.
Интерференция и шум
Причиной коллизий из-за интерференции в Wi-Fi сетях являются беспроводные устройства, работающие на том же или близком канале. Это вполне могут быть соседские Wi-Fi устройства, а не ваши, и повлиять на их работу вы не сможете.
Примечание: в частности, поэтому рекомендуется использовать непересекающиеся каналы для соседних Wi-Fi роутеров; непересекающиеся каналы помогают избегать интерференции (хотя полностью проблему, конечно, не решают – проблемы растут по мере удаления от передатчиков).
Итак, интерференция – это помеха, вызываемая радиоволнами соседних Wi-Fi устройств.
Источником шума в беспроводных сетях являются не Wi-Fi устройства, использующие для работы тот же радиочастотный диапазон, что и Wi-Fi оборудование. Это различные Bluetooth устройства, 2,4ГГц и 5 ГГц ресиверы, радиотелефоны, микроволновые печи и другое оборудование.
Примечание: впрочем, поврежденные пакеты Wi-Fi и сигналы от устройств за пределами порога CCA Threshold тоже считаются шумами. Сигналы от Wi-Fi устройств, работающих отдаленно от роутера на том же канале, не считаются интерференцией, поскольку сигналы таких устройств не могут быть демодулированы.
Как уменьшить интерференцию и шум в Wi-Fi сети? Для домашнего пользователя я вижу только два варианта действий: перейти на другой канал и провести деагрегацию каналов. Так как объединение каналов уже само по себе ухудшает SNR: каждый дополнительный 20 MГЦ канал отнимает примерно 3dB у показателя SNR.
Примечание: уменьшение ширины канала в 10 раз увеличивает соотношение сигнал-шум в те же 10 раз. Вот почему в стандарте 802.11ax реализована идея разделения канала на дополнительные поднесущие. Сужение канала повышает соотношение сигнал/шум, что и дало возможность использовать прогрессивную кодировку 1024 QAM.
Но решающее влияние на быстродействие вашей сети будет оказывать не соотношение сигнал/шум, не интерференция как таковая, не мощность беспроводного сигнала, и уж тем более не количество беспроводных сетей вокруг, как ошибочно думают многие. Быстродействие вашей беспроводной сети будет в значительной степени определяться утилизацией канала. Ну, если вы живете не в тайге среди медведей, конечно. Там Wi-Fi каналы утлилизировать будет некому, кроме вас.
Проблемы утилизации
Что такое утилизация канала? И почему она сильно влияет на скорость работы Wi-Fi сети? Утилизация — это доля эфирного времени, которую занимают все работающие на данном канале устройства, и чьи сигналы могут быть демодулированы нашим Wi-Fi роутером/ТД, то есть энергия которых выше за CCA Threshold.
По сути, пакеты нашей сети «втискиваются» в доступные узкие эфирные рамки между пакетами других сетей, работающих в этом же радиодиапазоне. Увы, но с максимальной производительностью наша беспроводная сеть работает лишь тогда, когда соседские сети на используемом канале не слишком активны или простаивают (а лучше всего – если они на нем отсутствуют). Вот почему настоятельно рекомендуется уходить на самые «незанятые» Wi-Fi радиоканалы. Там банально меньше «утилизаторов» сети.
Примечание: утилизация важна потому, что в Wi-Fi сетях доступ эфирному диапазону реализован по протоколу CSMA/CA (множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий), согласно которому беспроводные устройства периодически «слушают» свою частоту на канале, и если она занята, передача данных откладывается, а затем через некоторое время устройство снова делает попытку прослушивания частоты.
Отметим, что утилизация канала никак не влияет на отображаемую в системе скорость беспроводного подключения, но в то же время имеет огромное влияние на реальную практическую производительность беспроводной сети.
Живой пример: стоит одному из беспроводных пользователей поставить на закачку какой-нибудь крупный файл (не говоря уже о торрентах), не выставив разумных ограничений на темп загрузки, как скорость работы всех остальных пользователей на используемом таким юзером Wi-Fi канале существенно упадет, именно из-за утилизации канала. Причем неважно, подключены пользователи к этой же сети, или же к ближайшим сетям использующим тот же Wi-Fi канал. Более того, эффект негативно скажется и на соседних Wi-Fi каналах тоже.
Какой уровень утилизации канала может быть приемлем? Компания Cisco полагает что при утилизации канала более 80%, «ловить» в сети уже нечего. Нет, сеть, конечно, будет работать и при такой утилизации. Но о работе в чем-то близком к реалтайму речь уже не идет.
Низкая утилизация канала — отлично
Средняя утилизация канала — приемлемо
Примечание: не факт, что на канале, на котором меньше всего Wi-Fi сетей, самая низкая утилизация канала — все зависит от сценариев эксплуатации сетей.
Установить канал(ы) с самой низкой утилизацией можно только эмпирическим путем.
Одним из эффективных средств уменьшения канальной утилизации (речь идет о средствах, доступных для домашних пользователей), являются: переход на другой канал, уменьшение количества подключенных клиентов в сети, особенно медленных (возможно стоит перевести их в отдельную сеть), уменьшения количества неподключенных Wi-Fi клиентов в зоне действия сети, а также — уменьшение радиуса действия беспроводного роутера, то есть уменьшение мощности передатчика (это отсечет самых дальних и медленных клиентов, которые долго занимают канал и «тормозят» сеть, а также дальние неподключенные устройства, которые регулярно отправляющие менеджмент-фреймы, в том числе не ваши устройства).
Примечание: для устранения конфликтов с соседними сетями Wi-Fi сейчас введен идентификатор BSS Color (Base Service Station), который помечает каждый пакет, что позволяет роутерам и клиентам определить, какие пакеты передаются от соседних сетей, и просто игнорировать их.
Это снижает интерференцию от соседних беспроводных сетей и ускоряет передачу данных, но эта возможность доступна только в новейшем стандарте 802.11ах.
Итог
Как видим, использование роутера с большой мощностью Wi-Fi сигнала вовсе не означает, что ваша сеть будет работать лучше, станет надежнее или «дальнобойнее». Скорее наоборот. Чем более мощный Wi-Fi роутер/ТД и чем больше радиус его покрытия – тем больше интерференции и шумов такое устройство наловит, тем больше будет утилизация беспроводных каналов и меньше – производительность сети. Да еще и соседям такой гаджет будет создавать лишние помехи. Как-то так.
Ну а если вам есть что прибавить к вышесказанному – прошу в комментарии.
Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.формула и таблица перевода силы тока в мощность и обратно
На бытовых приборах (миксер, фен, блендер) производители пишут потребляемую мощность в ваттах, на устройствах, которые требуют больших объемов электрической нагрузки (электрическая плита, пылесос, водонагреватель), — в киловаттах.
А на розетках или автоматических выключателях, через которые подключаются к сети приборы, принято указывать силу тока в амперах. Чтобы понять, выдержит ли розетка подключаемое устройство, нужно знать, как переводить амперы в ватты.
Определение
Вышеупомянутая буква – это латинское сокращение от хорошо знакомой всем с уроков физики величины – ватт (watt). Согласно нормативам международной системы СИ, Вт (W) является единицей измерения мощности.
Если вернуться к вопросу с характеристиками бытовых электроприборов, то, чем выше число ватт в любом из них, тем он мощнее.
К примеру, на витрине лежат два блендера с одинаковой стоимостью: один из них — популярной фирмы в 250 W (Вт), другой — менее известного производителя, зато с мощностью в 350 W (Вт).
Эти цифры означают, что второй будет измельчать или взбивать продукты быстрее первого на протяжении одного и того же промежутка времени. Поэтому, если покупателю в первую очередь важна скорость выполнения процесса, стоит выбрать второй вариант.
Если быстрота не играет ключевой роли, можно приобрести первый, как более надежный и, возможно, долговечный.
Единица измерения — мегаватт-час
- Главная
- Конвертер величин
- Популярные конвертеры
- Конвертер энергии и работы
- мегаватт-час
Мегаватт-час (МВт·ч)
— внесистемная единица измерения работы или количества произведенной или потребленной энергии. Мегаватт-час равен количеству энергии, потребляемой устройством мощностью один мегаватт в течение одного часа. Отсюда 1 МВт·ч = 10⁶ Вт · 3600 с = 3600 МДж. Мегаватт-час используется для измерения потребления больших количеств электроэнергии на предприятиях.
| Единицы СИ | |
| Джоуль (Дж) ? | 0 |
| Гигаджоуль (ГДж) ? | 0 |
| Мегаджоуль (МДж) ? | 0 |
| Килоджоуль (кДж) ? | 0 |
| Миллиджоуль (мДж) ? | 0 |
| Микроджоуль (мкДж) ? | 0 |
| Наноджоуль (нДж) ? | 0 |
| Пикоджоуль (пДж) ? | 0 |
| Аттоджоуль (аДж) ? | 0 |
| Киловатт-секунда (кВт·с) ? | 0 |
| Ватт-секунда (кВт·с) ? | 0 |
| Ньютон-метр (Н·м) ? | 0 |
| Метрические единицы, не входящие в СИ | |
| Ватт-час (Вт·ч) ? | 0 |
| Киловатт-час (кВт·ч) ? | 0 |
| Гигаватт-час (ГВт·ч) ? | 0 |
| Эрг ? | 0 |
Лошадиная сила-час (л. с.·ч,) ? | 0 |
| Лошадиная сила (метрич.)-час (л.с.·ч,) ? | 0 |
| Международная калория (кал(М)) ? | 0 |
| Термохимическая калория (кал(Т)) ? | 0 |
| Большая (пищевая) кал. (кал(большая)) ? | 0 |
| Международная килокалория (ккал(М)) ? | 0 |
| Термохимическая килокалория (ккал(Т)) ? | 0 |
| Дина-сантиметр (дин·см) ? | 0 |
| Грамм-сила-метр· (гс·м) ? | 0 |
| Грамм-сила-сантиметр (кгс·см) ? | 0 |
| Килограмм-сила-сантиметр (кгс·см) ? | 0 |
| Килограмм-сила-метр (кгс·м) ? | 0 |
| Килопонд-метр (kp·м) ? | 0 |
| Другие единицы, не входящие в СИ | |
| Терм (еэс) ? | 0 |
| Британские и американские единицы | |
| Брит. терм. единица (межд., it) (BTU (IT)) ? | 0 |
Брит. терм. единица терм. (BTU (Т)) ? | 0 |
| Мега btu (межд., it) (МBTU (IT)) ? | 0 |
| Фунт-сила-фут ? | 0 |
| Фунт-сила-дюйм ? | 0 |
| Унция-сила-дюйм ? | 0 |
| Футо-фунт (фут·фунт) ? | 0 |
| Дюймо-фунт (дюйм·фунт) ? | 0 |
| Дюймо-унция (дюйм·унция) ? | 0 |
| Паундаль-фут ? | 0 |
| Терм (кал(Т)) ? | 0 |
| Терм (сша) ? | 0 |
| Эквивалент нефти, топлива и холодопроизводительность | |
| Тонна-час (холодопроизводительность) (т·ч) ? | 0 |
| Эквивалент тонны нефти (TOE) ? | 0 |
| Эквивалент гигатонны нефти (GTOE) ? | 0 |
| Эквивалент мегатонны нефти (MTOE) ? | 0 |
| Эквивалент барреля нефти (сша) (BOE) ? | 0 |
| Эквивалент килобарреля нефти (kBOE) ? | 0 |
| Эквивалент миллиарда баррелей нефти (BBOE) ? | 0 |
| Энергия взрывчатых веществ (тротиловый эквивалент) | |
| Килограмм тринитротолуола ? | 0 |
| Тонна тнт (т ТНТ) ? | 0 |
| Килотонна тнт (кт ТНТ) ? | 0 |
| Мегатонна тнт (Мт ТНТ) ? | 0 |
| Гигатонна (Гт ТНТ) ? | 0 |
| Эквиваленты энергии (масса, частота и температура) | |
| Энергия хартри (Eh) ? | 0 |
| Планковская энергия (Ep) ? | 0 |
| Килограмм (кгс·см) ? | 0 |
| Обратный метр (м⁻¹) ? | 0 |
| Герц (Гц) ? | 0 |
| Гигагерц (ГГц) ? | 0 |
| Терагерц (ТГц) ? | 0 |
| Кельвин (К) ? | 0 |
Aтомная единица массы (а. е.м.) ? | 0 |
| Электрон-вольт (эВ) ? | 0 |
| Килоэлектронвольт (кэВ) ? | 0 |
| Мегаэлектронвольт (МэВ) ? | 0 |
Кто придумал использовать ватты
Как ни странно это звучит сегодня, но до появления ватт единицей измерения мощности практически во всем мире были лошадиные силы (л.с., на английском — hb), реже использовалась фут-фунт-сила в секунду.
Названы ватты были в честь человека, который придумал и внедрил эту единицу – шотландского инженера и изобретателя Джеймса Ватта (James Watt). Из-за этого данный термин в сокращении пишется с заглавной буквы W (Вт). Это же правило касается любой единицы в системе СИ, названной фамилией ученого.
Название, как и сама единица измерения, впервые было официально рассмотрено в 1882 г. в Великобритании. После этого чуть менее ста лет понадобилось ваттам, чтобы быть принятыми во всем мире и стать одной из единиц Международной системы СИ (это произошло в 1960).
Перевод ампера в ватты и киловатты
Знать, как посчитать соответствие ампер ваттам, нужно для того, чтобы определить, какое устройство способно выдержать мощность подключаемых потребителей. К таким устройствам относят защитную аппаратуру или коммутационную.
Перед тем как выбрать, какой автоматический выключатель или устройство защитного отключения (УЗО) установить, нужно посчитать мощности потребления всех подключаемых приборов (утюг, лампы, стиральная машина, компьютер и т.д.). Или же наоборот, зная, какой стоит автомат или защитное устройство отключения, определить, какое оборудование выдержит нагрузку, а какое нет.
Для перевода ампера в киловатты и наоборот существует формула: I=P/U, где I — амперы, P — ватты, U — вольты. Вольты — это напряжение сети. В жилых помещениях используется однофазная сеть — 220 В. На производстве для подключения промышленного оборудования работает электрическая трехфазная сеть, значение которой равно 380 В. Исходя из этой формулы, зная амперы, можно посчитать соответствие ваттам и наоборот — перевести ватты в амперы.
Формулы для нахождения мощности
С уроков физики многие помнят разнообразные задачки, в которых нужно было высчитать мощность тока. Как тогда, так и сегодня используется для поиска ватт формула: N = A/t.
Расшифровывалась она следующим образом: А – это количество работы, разделенное на время (t), на протяжении которого она была выполнена. А если еще вспомнить, что работа измеряется в Джоулях, а время – в секундах, получается, что 1 Вт – это 1Дж/1с.
Рассмотренную формулу можно немного видоизменить. Для этого стоит вспомнить простейшую схему для нахождения работы: A = F х S. Согласно ей получается, что работа (А) равна производной совершающей ее силы (F) на путь, пройденный объектом под воздействием данной силы (S). Теперь для нахождения мощности (ватт) формулу первую совмещаем со второй. Получается: N = F х S /t.
Другие логарифмические единицы: дБи, дБн
Помимо дБм, применяются и другие аналогичные единицы:
- дБи (dBi) — изотропный децибел.
Единица выражает коэффициент усиления измеряемой антенны по сравнению с идеальной изотропной антенной, излучающей энергию равномерно во всех направлениях. Коэффициент усиления изотропной антенны принят за 0 дБи. - дБик (dBic) — децибел по отношению к изотропной антенне с круговой поляризацией. Используется для измерения коэффициента усиления антенн с круговой поляризацией (например, GPS/ГЛОНАСС).
- дБн (dBc) — децибел относительно несущей. При помощи этой единицы измеряется мощность шумов, интермодуляционных искажений и прочих помех (по сравнению с мощностью несущего сигнала).
Единица выражает коэффициент усиления измеряемой антенны по сравнению с идеальной изотропной антенной, излучающей энергию равномерно во всех направлениях. Коэффициент усиления изотропной антенны принят за 0 дБи.Дольные единицы ватт
Разобравшись с вопросом «Ватты (Вт) – это что такое?», стоит узнать какие дольные единицы можно образовывать исходя из имеющихся данных.
При изготовлении измерительных приборов для медицинских целей, а также важных лабораторных исследований, необходимо, чтобы они обладали невероятной точностью и чувствительностью.
Ведь от этого зависит не просто результат, а иногда жизнь человека. Столь «чутким» аппаратам, как правило, нужна небольшая мощность – в десятки раз меньше ватта. Чтобы не мучиться со степенями и нолями, для ее определения используются дольные единицы ватта: дВт (дециватты — 10-1), сВт (сантиватты — 10-2), мВт (милливатты — 10-3), мкВт (микроватты — 10-6), нВт (нановатты -10-9) и еще несколько более мелких, вплоть до 10-24 — иВт (иоктоватты).
С большинством вышеперечисленных дольных единиц обычный человек не сталкивается в быту. Как правило, с ними работают только ученые-исследователи. Также данные величины фигурируют в различных теоретических расчетах.
Таблица для перевода дБм в мВт / мВт в дБм
| дБм | Вт | дБм | Вт | дБм | Вт |
| 0 | 1,0 мВт | 16 | 40 мВт | 32 | 1,6 Вт |
| 1 | 1,3 мВт | 17 | 50 мВт | 33 | 2,0 Вт |
| 2 | 1,6 мВт | 18 | 63 мВт | 34 | 2,5 Вт |
| 3 | 2,0 мВт | 19 | 79 мВт | 35 | 3,2 Вт |
| 4 | 2,5 мВт | 20 | 100 мВт | 36 | 4,0 Вт |
| 5 | 3,2 мВт | 21 | 126 мВт | 37 | 5,0 Вт |
| 6 | 4 мВт | 22 | 158 мВт | 38 | 6,3 Вт |
| 7 | 5 мВт | 23 | 200 мВт | 39 | 8,0 Вт |
| 8 | 6 мВт | 24 | 250 мВт | 40 | 10 Вт |
| 9 | 8 мВт | 25 | 316 мВт | 41 | 13 Вт |
| 10 | 10 мВт | 26 | 398 мВт | 42 | 16 Вт |
| 11 | 13 мВт | 27 | 500 мВт | 43 | 20 Вт |
| 12 | 16 мВт | 28 | 630 мВт | 44 | 25 Вт |
| 13 | 20 мВт | 29 | 800 мВт | 45 | 32 Вт |
| 14 | 25 мВт | 30 | 1,0 Вт | 46 | 40 Вт |
| 15 | 32 мВт | 31 | 1,3 Вт | 47 | 50 Вт |
Ватты, киловатты и мегаватты
Разобравшись с дольными, стоит рассмотреть и кратные единицы ватт.
Как раз с ними каждый человек сталкивается довольно часто, разогревая воду в электрочайнике, заряжая мобильный телефон или выполняя другие ежедневные «ритуалы».
Всего на сегодняшний день учеными выделено около десятка таких единиц, однако широко известны из них всего две — киловатты (кВт — kW) и мегаватты (MW, МВт – в данном случае ставится заглавная литера «м», чтобы не путать эту единицу с милливаттами — мВт).
Один киловатт равен тысяче ватт (103 Вт), а один мегаватт – миллиону ватт (106 Вт).
Как и в случае с дольными единицами, и среди кратных есть особые, которые применяются только на узкопрофильных предприятиях. Так, на электростанциях иногда используются ГВт (гигаватты — 109) и ТВт (тераватты — 1012).
Кроме указанных выше, выделяются петаватты (ПВт — 1015), эксаватты (ЭВт – 1018), зеттаватты (ЗВт – 1021) и иоттаватты (ИВт – 1024). Как и особо малые дольные единицы, большие кратные используются в основном при теоретических расчетах.
Что такое децибел-милливатт (дБм)? Зачем нужны дБм?
Приняв за «нулевой уровень» эталонное значение и сравнивая с ним конкретное значение, можно существенно упростить запись и оперировать небольшими, удобными для восприятия числами.
Чаще всего подобная запись используется для единиц мощности — милливаттов. Взяв за опорный уровень значение 1 мВт, получаем новую единицу — децибел-милливатт (дБм).
дБм (dBm) указывает, во сколько раз данное значение мощности больше (или меньше) мощности 1 мВт. Значение в децибел-милливаттах может быть как положительным (при мощности >1 дБ), так и отрицательным (при мощности <1 дБ).
0 дБм = 1 мВт
10log10(мВт) = дБм
10(дБм / 10) = мВт
На первый взгляд использование децибел-милливаттов может показаться излишне сложным, однако на практике применение этой единицы упрощает работу с большими и малыми значениями. Децибел-милливаты и децибелы можно складывать и вычитать, выполняя простые арифметические операции, а запись и численные выражения занимают намного меньше места и времени.
Приведем простой пример. Допустим, исходный сигнал мощностью 17 дБм при распространении в свободном пространстве «затух» на 80 дБ. Тогда:
20 дБм − 80 дБ = -60 дБм
Для классической записи в «разах» подобная запись выглядела бы следующим образом:
100 мВт / 100 000 000 раз = 0,000001 мВт
Очевидно, запись в относительных единицах гораздо удобнее и практичнее, чем полная запись в «разах».
Ватт и ватт-час: в чем отличие?
Если на электроприборах мощность отображается литерой W (Вт), то при взгляде на обычный бытовой электросчетчик можно увидеть несколько другое сокращение: kW⋅h (кВт⋅ч). Оно расшифровывается как «киловатт-час».
Помимо них выделяются и ватт-часы (Вт⋅ч — W⋅h). Стоит обратить внимание, что по международным и отечественным стандартам подобные единицы в сокращенном виде записываются всегда только с точкой, а в полном варианте – через тире.
Ватт-часы и киловатт-часы являются отличными единицами от Вт и кВт. Разница состоит в том, что с их помощью измеряется не мощность передаваемой электроэнергии, а сама она непосредственно. То есть, киловатт-часы показывают, какое именно ее количество было произведено (передано или использовано) за единицу времени (в данном случае за один час).
Преобразование dBm в милливатты
Иногда нужно определить мощность передатчика не в dBm а в милливаттах. Чтобы быстрее преобразовать можно использовать данную таблицу:
| dBm | мW |
| 0 | 1 |
| 1 | 1,3 |
| 2 | 1,6 |
| 3 | 2 |
| 4 | 2,5 |
| 5 | 3,2 |
| 6 | 4 |
| 7 | 5 |
| 8 | 6 |
| 9 | 8 |
| 10 | 10 |
| 11 | 13 |
| 12 | 16 |
| 13 | 20 |
| 14 | 25 |
| 15 | 32 |
| 16 | 40 |
| 17 | 50 |
| 18 | 63 |
| 19 | 79 |
| 20 | 100 |
| 21 | 126 |
| 22 | 158 |
| 23 | 200 |
| 24 | 250 |
| 25 | 316 |
| 26 | 398 |
| 27 | 500 |
| 28 | 630 |
| 29 | 800 |
| 30 | 1000 |
Для начинающих несколько слов о непонятных для многих единицах измерения принятых в антенной технике и радиотехнике высоких частот.
- dB (дБ) — децибел. В общем случае логарифмическая единица отношений чего либо. Заменяет собой такое понятие как «разы». Т.е. это не абсолютная величина типа вольт или ватт, а относительная, как например проценты.
Np(dB) = 10 lg (P1/P2)
Например, если уровень сигнала возрос в 1000 раз по мощности, то это соответствует +30 dB (говорят сигнал возрос на 30 дБ). Применение такой единицы измерения отношений, позволяет заменить умножение/деление на сложение/вычитание при подсчете усиления/ослабления. Пример… В фидере сигнал был ослаблен в 4 раза, а усилитель его повысил в 220 раз. Тогда в системе фидер-усилитель сигнал усилился в 220 / 4 = 55 раз. В децибелах расчет проще 23 — 6 = 17 дБ.
- dBm (дБм). Иногда удобно какую либо величину принять за эталон (нулевой уровень) и относительно ее измерять уровень уже в децибелах. Так, если принять за нулевой уровень — 1мВт и относительно его измерять, то появляется такая единица измерения как дБм(1мВт = 0 дБм). Она уже имеет вполне весомый физический смысл, в отличии от безличных децибелов, dBm — это мера мощности. В ней измеряют уровень слабых сигналов (в том же «палкомере» модема), чувствительность приемников, мощность передатчиков и т.п. Например уровень в 50 мкВ на 50-омном входе приемника соответствует уровню мощности 5·10-8 мВт или -73 дБм. Измерять чувствительность в единицах мощности более удобно, чем в единицах напряжения, так так нам приходится иметь дело с сигналами разной формы, в том числе шумовыми. К тому же, мы избавляемся от необходимости каждый раз уточнять, каково входное сопротивление приемника. Например, пороговая мощность большинства «свистков», при которой они еще коннектятся с базовой станцией около -110 dBm. Мощность передатчика тоже можно измерять в dBm. Например мощность Wi Fi роутера в 100 мВт равна 20 dbm.
- dBi (дБи). Единица измерения усиления антенн относительно «эталонной» антенны. За такую эталонную антенну принят так называемый изотропный излучатель — идеальная антенна, диаграмма направленности которой представляет собой сферу, коэффициент усиления которой равен единице и КПД которой равен 100%. Излучение сигнала таким излучателем происходит с равномерной интенсивностью во все стороны. Такой антенны в природе не существует, это виртуальный объект, однако, очень удобный в качестве эталона для измерения параметров реальных антенн. Существует еще одна единица: dBd — здесь за эталон принят полуволновой диполь. Однако, использование dBi предпочтительнее, т.к. в этом случае проще расчет энергетического баланса трассы радиосвязи. dBi — это относительная единица, ничем по сути от простого децибела не отличима, кроме определения эталона, относительно которого и идет отсчет. Принципиальной разницы между dBi и dBd нет — усиление в dBi = усилению в dBd + 2.15 dB. В старых радиолюбительских книжках и журналах усиление антенн измеряют просто в децибелах. В этом случае чаще всего имеется ввиду усиление относительно полуволнового вибратора, т.е. оно эквивалентно dBd. Измерение относительно изотропного излучателя изначально использовалось только в США, но в последнее время распространилось во всем мире, поэтому во избежании путаницы сейчас, если речь идет об усилении антенны, правилом хорошего тона считается использование децибела с суффиксом — dBi или dBd.
Она уже имеет вполне весомый физический смысл, в отличии от безличных децибелов, dBm — это мера мощности. В ней измеряют уровень слабых сигналов (в том же «палкомере» модема), чувствительность приемников, мощность передатчиков и т.п. Например уровень в 50 мкВ на 50-омном входе приемника соответствует уровню мощности 5·10-8 мВт или -73 дБм. Измерять чувствительность в единицах мощности более удобно, чем в единицах напряжения, так так нам приходится иметь дело с сигналами разной формы, в том числе шумовыми. К тому же, мы избавляемся от необходимости каждый раз уточнять, каково входное сопротивление приемника. Например, пороговая мощность большинства «свистков», при которой они еще коннектятся с базовой станцией около -110 dBm. Мощность передатчика тоже можно измерять в dBm. Например мощность Wi Fi роутера в 100 мВт равна 20 dbm.
Излучение сигнала таким излучателем происходит с равномерной интенсивностью во все стороны. Такой антенны в природе не существует, это виртуальный объект, однако, очень удобный в качестве эталона для измерения параметров реальных антенн. Существует еще одна единица: dBd — здесь за эталон принят полуволновой диполь. Однако, использование dBi предпочтительнее, т.к. в этом случае проще расчет энергетического баланса трассы радиосвязи. dBi — это относительная единица, ничем по сути от простого децибела не отличима, кроме определения эталона, относительно которого и идет отсчет. Принципиальной разницы между dBi и dBd нет — усиление в dBi = усилению в dBd + 2.15 dB. В старых радиолюбительских книжках и журналах усиление антенн измеряют просто в децибелах. В этом случае чаще всего имеется ввиду усиление относительно полуволнового вибратора, т.е. оно эквивалентно dBd. Измерение относительно изотропного излучателя изначально использовалось только в США, но в последнее время распространилось во всем мире, поэтому во избежании путаницы сейчас, если речь идет об усилении антенны, правилом хорошего тона считается использование децибела с суффиксом — dBi или dBd.
В принципе за «нулевой уровень» можно принять любую величину. Так на свет появляются такие звери как «дБмкВ» (напряжение — отношение к одному микровольту), «дБВт» (мощность — отношение к одному ватту). В акустике за нулевой уровень звука принято звуковое давление 2·10-5 Па — порог слышимости. При этом там не стали заморачиваться с довеском к «дБ», а прямо так и измеряют уровень звука в децибелах. Так сложилось исторически, потому что децибелы впервые применялись именно в области акустики. Но надо иметь ввиду — это как бы не «чистые» относительные децибелы, а «звуковые» — абсолютные. Например, шум реактивного самолета с расстояния 25 м равен 140 дБ, а 0 дБ — это порог слышимости. Часто можно встретить единицу под именем dBA. Она специально придумана для измерений интенсивности шумов. Величина дБА — уровень звукового давления, измеренный в «звуковых» децибелах при помощи шумомера, содержащего корректирующую цепочку, имитирующую чувствительность человеческого уха, что дает возможность получать отсчеты более соответствующие реальной слышимости шума.
Вообще, люди начали использовать децибелы для измерения различных вещей не просто так. Еще в XIX веке психофизиологами Эрнстом Вебером и Густавом Фехнером было установлено, что “сила ощущения p пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя S”. Это относится к звуку, освещенности, тактильным ощущениям. В технике проводной связи используют другую единицу — Непер. Неперы определяются не через десятичный, а через натуральный логарифм. Может это и правильнее, ведь многие законы природы основаны на числе Эйлера, которое является основанием натурального логарифма. Но все-таки мы пользуемся децибелами.
При расчетах все эти dB, dBi, dBm по сути своей все являются децибелами, т.е. суммируются (если усиление) или вычитаются (если затухание), но dBm имеет приоритет как мера мощности сигнала. Например:
Уровень на входе приемника(dBm) = Мощность передатчика(dBm) + Усиление антенн(dBi) — Ослабление сигнала(dB)
Неискушенный аноним обычно теряется при виде такого изобилия разновидностей децибел.
Но затем приходит понимание, что это приносит упрощение в расчетах.
дБ в Ватт Таблица > Fleeman Anderson Bird Corp
дБм в Ватт Таблица перевода | Вт | дБм | Вт | дБм | Вт |
| 0 | 1. 0 мВт | 16 | 40 мВт | 32 | 1,6 Вт |
| 1 900 08 | 1,3 мВт | 17 | 50 мВт | 33 | 9 0005 2,0 Вт|
| 2 | 1,6 мВт | 18 | 63 мВт | 34 | 2,5 Вт |
| 3 | 2,0 мВт | 19 | 79 мВт 900 08 | 35 | 3,2 Вт |
| 4 | 2,5 мВт 9 0008 | 20 | 1 00 мВт | 36 | 4W |
| 3,2 мВт | 21 | 126 мВт | 37 | 5,0 Вт | |
| 6 | 4 мВт | 22 | 158 мВт 900 16 | 38 | 6,3 Вт |
| 7 | 5 мВт | 23 | 200 мВт | 39 | 8,0 Вт |
| 8 | 6 мВт | 24 | 250 мВт | 40 | 10 Вт |
| 9 | 8 мВт | 25 | 316 мВт | 41 | 13 Вт |
| 10 мВт | 26 | 398 мВт | 42 | 16 Вт | |
| 13 мВт | 27 | 500 мВт | 43 | 20 Вт | |
| 12 | 16 мВт | 28 | 630 мВт 90 008 | 44 | 25 Вт |
| 13 | 20 мВт | 29 | 800 мВт | 45 | 32 Вт |
| 14 | 90 007 25 мВт | 30 | 1,0 Вт | 46 | 40 Вт |
| 1 5 | 32 мВт | 31 | 1,3 Вт | 47 | 50 Вт |
Рекомендации по использованию и максимальной мощности в США в соответствии с правилами FCC:
Прежде чем мы продолжим, сначала нам нужно разделить два разных класса пользователей для существующих устройств Spread Spectrum и установить некоторые рекомендации по некоторым спецификациям.
Потребители и ИТ-специалисты, работающие с расширенным спектром (DSSS):
* Пользователи o действуют в соответствии с правилами и нормами FCC Part 15.
* Частоты включают 902–928 МГц, 2400–2483,5 и 5725–5850 МГц.
* Максимальная выходная мощность передатчика (TPO) составляет 1,0 Вт или 30 дБм.
* Формула преобразования антенн из дБи в дБд: дБи-2,2=дБд.
Существует две различных классификации операций. Обычно эти режимы называются «точка-точка» (PTP) и «точка-точка» 9.0500 Многоточечный (PTMP). PTP — это когда два сайта разговаривают только сами с собой. PTMP — это когда многие сайты общаются с одним основным сайтом. Каждый из этих режимов имеет разные ограничения EIRP (эффективной изотропной излучаемой мощности).
От точки до Многоточечная :
Максимально допустимая мощность EIRP составляет 36 дБм (4 Вт).
Таблица максимальной мощности передатчика в зависимости от самой большой антенны для PTMP: 9
Потери от передатчика через кабели, подавление грозовых разрядов, фильтрацию можно исключить из значения передаваемой мощности в дБм.
Например, усилитель мощностью 30 дБм мощностью 1 Вт с 100-футовым LMR400 (при потерях 6,7 дБ) снижает мощность передатчика до 23,3 дБм, что позволяет использовать антенну 12 дБи.
Точка-точка:
Более высокая EIRP допускается, если антенны имеют направленный характер.
Системы, работающие в режиме «точка-точка», могут использовать передающие антенны с направленным усилением более 6 дБи при условии, что максимальная выходная мощность передатчика уменьшается на 1 дБ на каждые 3 дБ снижения направленного усиления антенны, которая превышает 6 дБи. Максимальная мощность передатчика в зависимости от таблицы наибольшей антенны для PTP:
| Выходная ВЧ-мощность передатчика | Усиление антенны | EIRP в ваттах |
| 30 дБм 1 Вт | 6 дБи | 3,9 8 |
| 29 дБм 800 мВт | 9 дБи | 6,35 | 9 0043
| 28 дБм 630 мВт | 12 дБи | 10,14 |
| 27 дБм 500 мВт | 15 дБи | 15,81 |
| 26 дБм 398 мВт | 18 дБи | 25,23 |
| 25 дБм 316 мВт | 21 дБи | 40,28 |
| 24 дБи | 64,79 | |
23 дБм 200 мВт | 24 дБ я | 100. |
2 Эта информация представлена в качестве рекомендации. Если вы не являетесь профессиональным установщиком, мы настоятельно рекомендуем вам прочитать правила FCC, часть 15, и понять их перед попыткой установки.
Радиолюбители, работающие в лицензированном диапазоне частот:
* Пользователи действуют в соответствии с правилами и нормами FCC Part 97.
* Частоты, используемые безрецептурным потребительским оборудованием, включают диапазон 33 см 902–928 МГц, диапазон 13 см 2390–2450 МГц и диапазон 5 см 5650–5925 МГц.
* В диапазоне 13 см каналы 802.11b/g с 1 по 6 являются единственными каналами в плане диапазона 2390–2450 МГц.
* Максимальная выходная мощность передатчика (TPO) составляет 100 Вт или 50 дБм.
* Вы должны включить трансляцию своего SSID, который должен включать ваш позывной.
* В настоящее время разрешено шифрование , а не .
Только авторизованные лицензированные операторы должны иметь доступ к оборудованию, установленному в соответствии с Частью 97, поэтому необходимо соблюдать осторожность, чтобы предотвратить использование указанного оборудования неавторизованными пользователями.
Любителям настоятельно рекомендуется посетить веб-сайт ARRL и принять участие в рабочей группе HSMM (высокоскоростной мультимедиа). Группа HSMM занимается только работой с высокоскоростными данными через любительское радио. Эта группа разрабатывает предлагаемые изменения правил для представления в FCC, которые упростят работу и позволят более разумно использовать, например, шифрование. Автор этого документа, Дэйв Андерсон, является лицензированным радиолюбителем (KG4YZY), членом рабочей группы ARRL HSMM и одним из основателей ARBA, Альянса радиолюбителей и широкополосного доступа.
дБмВт в мВт шпаргалка по конвертации
администратор
Вы собираетесь изучать радиочастотную математику без использования логарифмов. Правило 10-ти и 3-х дает приблизительные значения, не обязательно точные значения. Если вы инженер, создающий продукт, который должен соответствовать нормативным требованиям РФ, вам потребуется использовать логарифмы для расчета точных значений. Я хотел бы познакомить вас с простым способом расчета, или вы можете использовать этот метод для создания быстрой шпаргалки для расчета, которую можно использовать во время экзамена CWNA.
Эмпирическое правило:
- 0 дБмВт = 1 мВт
- Увеличение +3 дБ = (мВт x 2) удвоение мощности
- -3 дБ уменьшение = (мВт ÷ 2) Половина мощности
- +10 дБм = мВт x 10
- -10 дБмВт = мВт ÷ 10
Шаг 1:
Составьте таблицу и заполните ее известными значениями. как мы знаем из эмпирического правила, что 0 дБм = 1 мВт. Теперь, если мы добавим 10 дБм к 0 дБм, это означает, что мы умножим 10 мВт на 1 мВт, поэтому мы получим 10 дБм = 10 мВт.
Теперь снова используйте правило 10 и добавьте 10 дБм к 10 дБм и умножьте 10 мВт на 10 мВт. Это даст нам значение 20 дБм и 100 мВт. Теперь у нас есть 3 записи, как показано ниже, и мы можем взять их отсюда.
| дБм | мВт | дБм | мВт | дБм | мВт |
| 0 | 1 | 11 | 22 | ||
| 1 | 12 | 23 | |||
| 2 | 13 | 24 | |||
| 3 | 14 | 25 | |||
| 4 | 15 | 26 | |||
| 5 | 16 | ||||
| 6 | 17 | 28 | |||
| 7 | 18 | 29 | |||
| 8 | 19 | 30 | |||
| 9 | 20 | 100 | |||
| 10 | 10 | 21 |
Шаг 2:
Теперь выполним обычное сложение и получим наши значения.
Начиная с первой записи, опуститесь на 3 поля вниз и удвойте значение мВт. Например, поле 3 дБм получит значение от удвоения мВт 1 +1 = 2 мВт. Мы продолжим движение на 3 поля ниже и удвоим значение мВт.
| дБм | мВт | дБм | мВт | дБм | мВт |
| 0 | 1 | 11 | 22 | ||
| 1 | 12 | 16 | 23 | ||
| 2 | 13 | 24 | 256 | ||
| 3 | 2 | 14 | 25 | ||
| 4 | 15 | 32 | 26 | ||
| 5 | 16 | 27 | 512 | ||
| 6 | 4 | 17 | 28 | ||
| 7 | 18 | 64 | 29 | ||
| 8 | 19 | 30 (10+10+10) | 1000(10x10x10) | ||
| 9 | 8 | 20 | 100 | ||
| 10 | 10 | 21 | 128 |
Шаг 3:
Теперь по тому же принципу начнем со второй точки входа в шаге 1.
От поля 10 дБм опустимся на 3 деления и половину значения мВт. Например, 10 мВт будут равны 5 мВт и будут продолжать уменьшаться, пока вы не нажмете последнее поле. Как только одна сторона будет завершена, перейдите вверх от полей 10 дБм и удвойте значение мВт, как показано ниже.
| дБм | мВт | дБм | мВт | дБм | мВт |
| 0 | 1 | 11 | 22 | 160 | |
| 1 | 1,25 | 12 | 16 | 23 | 200 |
| 2 | 13 | 20 | 24 | 256 | |
| 3 | 2 | 14 | 25 | 320 | |
| 4 | 2,5 | 15 | 32 | 26 | 400 |
| 5 | 16 | 40 | 27 | 512 | |
| 6 | 4 | 17 | 28 | 640 | |
| 7 | 5 | 18 | 64 | 29 | |
| 8 | 19 | 80 | 30 (10+10+10) | 1000(10x10x10) | |
| 9 | 8 | 20 | 100 | ||
| 10 | 10 | 21 | 128 |
Шаг 4:
На этом шаге мы должны заполнить нашу шпаргалку по коробке преобразования.
Вы можете создать этот лист перед экзаменом CWNA и использовать его для своих экзаменационных вопросов.
Наша третья точка входа на шаге 1: 20 дБм = 100 мВт. Так же, как и в шаге 3, мы опускаемся на 3 поля ниже и вдвое уменьшаем значение мВт, поднимаемся вверх и удваиваем значение мВт.
| дБм | мВт | дБм | мВт | дБм | мВт |
| 0 | 1 | 11 | 12,5 | 22 | 160 |
| 1 | 1,25 | 12 | 16 | 23 | 200 |
| 2 | 1,56 | 13 | 20 | 24 | 256 |
| 3 | 2 | 14 | 25 | 25 | 320 |
| 4 | 2,5 | 15 | 32 | 26 | 400 |
| 5 | 3.  |