Leistungspegel

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Leistungspegel geben in der Elektrotechnik Leistungen in logarithmischer Form an, um sowohl sehr große als auch sehr kleine Leistungsangaben einfach handhaben zu können.

Der Leistungspegel ist ein absoluter Wert, der in Dezibel angegeben wird und dabei auf eine definierte Leistung Bezug nimmt, typischerweise 1 Milliwatt (Dezibel Milliwatt: dBm), bei hohen Leistungen auch auf 1 Watt (Dezibel Watt: dBW).

Definition[Bearbeiten]

Der Leistungspegel wird oft mit den Buchstaben LP (L = engl. Level, P = engl. Power) gekennzeichnet und als Dezibelwert angegeben.

dB (Dezibel) ist die Einheit des Leistungspegels LP, der das Verhältnis einer Leistung P im Vergleich zu einer Bezugsleistung P0 beschreibt.


L_{P}=10\lg \frac {P} {P_{0}} \operatorname{dB}
P …betrachtete Leistung, betrachtete Größe
P_{0} …Bezugsleistung, Bezugsgröße (Referenz)
\lg …Logarithmus zur Basis 10

Ist der Bezugswert 1 mW (Milliwatt), dann wird die Messgröße als dBm angegeben.

Die Leistungspegel in der Datenübertragung und auf Telefonleitungen werden in V.2 der V-Empfehlungen der ITU-T-Standards definiert (die V-Empfehlungen der ITU beziehen sich auf die Datenübertragung in Fernsprechnetzen und beinhalten allgemeine Definitionen, Schnittstellen- und Modemspezifikationen, Breitbandmodems, die Fehleranzeige und Datenkompression sowie die Übertragungsqualität).

dB[Bearbeiten]

dB (Dezibel) ist die Einheit des Leistungspegels LP, der das Verhältnis einer Leistung P1 im Vergleich zu einer anderen Leistung P2 beschreibt.

L_P{(\operatorname{dB})} = 10 \log_{10} \left(\frac{P_1}{P_2}\right)
P1/P2 dB Beschreibung
0,001 -30 dB Abschwächung
0,01 -20 dB Abschwächung
0,1 -10 dB Abschwächung
1 0 dB 1:1-Übertragung
10 10 dB Verstärkung
100 20 dB Verstärkung
1000 30 dB Verstärkung

Ein Dezibel (dB) ist in der Leistungsmessung eine Einheit für das logarithmische Verhältnis zweier Leistungspegel und damit eine relative und dimensionslose Größe. Bei Verwendung von festen Bezugsleistungen wie z. B. P0 = 1 mW = 0,001 Watt ergeben sich absolute aber dimensionslose Werte wie dBm und dBW.

dBm[Bearbeiten]

dBm (Dezibel Milliwatt) ist die Einheit des Leistungspegels LP, der das Verhältnis einer Leistung P im Vergleich zur Bezugsleistung von 1 mW (Milliwatt) beschreibt.


L_P{(\operatorname{dBm})} = 10 \log_{10} \left(\frac{P}{1\,\operatorname{mW}}\right)

und in der Umkehrung, wenn die Leistung in Milliwatt (mW) gesucht ist


P{(\operatorname{mW})} = 10 ^  {^{\left( \frac{L_P{(\operatorname{dBm})}}{10} \right)}}

1 mW entspricht 0 dBm, Werte über 1 mW ergeben positive dBm-Werte, Werte unter 1 mW negative.

dBW[Bearbeiten]

dBW (Dezibel Watt) ist die Einheit des Leistungspegels LP, der das Verhältnis einer Leistung P im Vergleich zur Bezugsleistung von 1 W (Watt) beschreibt.


L_P{(\operatorname{dBW})} = 10 \log_{10} \left(\frac{P}{1\,\operatorname{W}}\right)

und in der Umkehrung, wenn die Leistung in Watt (W) gesucht ist


P{(\operatorname{W})} = 10 ^{^ \left( \frac{L_P{(\operatorname{dBW})}}{10} \right) }\cdot 1\,\operatorname{W}

1 W entspricht 0 dBW, Werte über 1 W ergeben positive dBW-Werte, Werte unter 1 W negative.

Umrechnung[Bearbeiten]

Dezibel Milliwatt (dBm) und Dezibel Watt (dBW) können direkt ineinander umgerechnet werden, sie unterscheiden sich um jeweils 30 dB (Faktor 1000).


L_P{(\operatorname{dBm})} = L_P{(\operatorname{dBW})} + 30
Leistung dBm dBW
1 pW -90 dBm
1 nW -60 dBm
1 µW -30 dBm -60 dBW
10 µW -20 dBm -50 dBW
100 µW -10 dBm -40 dBW
1 mW 0 dBm -30 dBW
10 mW 10 dBm -20 dBW
100 mW 20 dBm -10 dBW
1 W 30 dBm 0 dBW
10 W 40 dBm 10 dBW
100 W 50 dBm 20 dBW
1 kW 60 dBm 30 dBW
1 MW 60 dBW
1 GW 90 dBW

Beim Rechnen mit dBm (bzw. dbW) gilt folgendes zu beachten:

dB ± dB = dB, dBm ± dB = dBm, dBm - dBm = dB, dBm + dBm : nicht definiert

Siehe auch[Bearbeiten]

Spannungspegel, Schallleistungspegel, Schalldruckpegel, Signal-Rausch-Verhältnis, Signalpegeldifferenz

Weblinks[Bearbeiten]