功率位准英文解释翻译、功率位准的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 power level
分词翻译:
功率的英语翻译:
power
【化】 power
【医】 Power
【经】 rate of work
位准的英语翻译:
【电】 level
专业解析
功率位准(Power Level) 是电子工程、通信和声学领域的核心术语,指信号功率相对于某一特定参考值的量度,通常以分贝(dB) 为单位表示。其核心概念在于量化信号的强度或能量大小。
以下是其详细解释:
-
术语定义与核心概念
- 功率(Power): 指单位时间内传递或转换的能量,在电信号中通常指电压或电流在负载上做功的速率,单位为瓦特(W)。
- 位准(Level): 在此语境下,指相对于一个参考值的测量值。它不是功率的绝对值,而是一个比值关系。
- 功率位准: 因此,“功率位准”特指信号的功率值相对于一个选定的参考功率值的大小,用对数尺度(分贝)表示。其数学表达式为:
$$
Lp = 10 log{10} left( frac{P}{P_{ref}} right) text{ dB}
$$
其中:
- $L_p$ 是功率位准(单位:dB)。
- $P$ 是待测的实际功率值。
- $P_{ref}$ 是选定的参考功率值。
-
常用单位与参考值
- dBm: 最常用的功率位准单位之一。参考功率 $P_{ref} = 1 text{ milliwatt} (mW)$。即 $0 text{ dBm} = 1 text{ mW}$。例如,$30 text{ dBm} = 1 text{ W}$。
- dBW: 参考功率 $P_{ref} = 1 text{ Watt} (W)$。即 $0 text{ dBW} = 1 text{ W}$。dBW 与 dBm 的换算关系为:$dBW = dBm - 30$。
- dB(相对单位): 有时仅用 dB 表示,此时表示的是两个功率的比值($P_1/P_2$),没有特定的绝对参考值。例如,增益 3 dB 表示功率翻倍,衰减 -3 dB 表示功率减半。
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应用领域
- 通信系统: 测量发射机输出功率、接收机灵敏度、天线增益/损耗、信号在传输线或空间传播中的衰减等。例如,Wi-Fi 信号强度通常以 dBm 表示 。
- 音频工程: 测量声压级(SPL,参考值为 20 μPa)、扬声器灵敏度、功放输出功率、录音电平、噪声水平等 。
- 射频(RF)工程: 分析放大器增益、滤波器插入损耗、混频器转换损耗、频谱分析仪测量信号强度等。
- 电子测量: 表征信号发生器输出、网络分析仪测量传输/反射特性等。
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重要性
- 对数压缩: 功率变化范围极大(从皮瓦到兆瓦),使用对数尺度(dB)可以将巨大的数值范围压缩到易于处理的较小范围。
- 乘法变加法: 在分析级联系统(如放大器+电缆+天线)时,各级的增益(倍数)或损耗(分数)相乘的关系,在对数域(dB)中变成了简单的加减关系,极大简化了计算。
- 标准化比较: 使用统一的参考值(如 dBm)使得不同设备、不同地点测量的结果可以直接比较。
权威参考来源:
- IEEE Std 100 (IEEE 标准词典) 是电子电气工程术语的权威定义来源,其中对功率及相关测量有明确定义 。
- 国际电信联盟(ITU) 的系列建议书(如 ITU-T P.系列、ITU-R 系列)详细规定了电信和无线电通信中信号电平、噪声、传输性能的测量方法和标准,是通信领域功率位准应用的基石 。
- 声学工程学会(AES) 的标准和出版物是音频领域电平测量和标准的权威参考 。
网络扩展解释
功率位准是声学中用于量化声源输出功率的指标,通常以分贝(dB)为单位表示。以下是详细解释:
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基本定义
功率位准(Power Weight Level,PWL)指声源在单位时间内辐射的总声能,通过分贝对数尺度描述其强度。其计算公式为:
$$
text{PWL} = 10 log_{10}left(frac{W}{W_0}right) , text{dB}
$$
其中,( W ) 为实际声功率,( W_0 ) 是基准声功率(通常取 ( 10^{-12} , text{W} ))。
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与声强的关系
在自由声场中,功率位准与声音强度位准(SIL)存在关联。若声源以球面波传播,两者关系可表示为:
$$
text{PWL} = text{SIL} + 10 log_{10}(S) , text{dB}
$$
式中 ( S ) 为球表面积(( S = 4pi r ),( r ) 为距离)。
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应用领域
该概念常用于噪声控制、声源特性分析等领域,例如评估机械设备的声能输出效率。
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单位说明
功率的基准单位为瓦特(W),而功率位准通过分贝转换后,更便于比较不同量级的声源。
功率位准通过分贝尺度将绝对功率值转换为相对量,便于声学工程中的量化分析与比较。
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