Decibeles

Potencia:
Toda onda electromagnética transporta energía.
La cantidad de energía recibida o entregada en un tiempo determinado recibe el nombre potencia.
El campo eléctrico se mide en V/m (voltios por metro), y la potencia que contiene es proporcional a su cuadrado:
P ~ E2
La unidad de potencia es el vatio (W). En radio es más conveniente utilizar el milivatio (mW).
La potencia P es deimportancia primordial en radio (así como en otros campos): se necesita una cierta potencia mínima para que el receptor pueda discriminar la señal.
En los ensayos, medimos la potencia usando cualquier tipo de receptor, por ejemplo una antena y un voltímetro, un medidor de campo, analizador de espectros o inclusive una tarjeta inalámbrica y un laptop.
Es la relación de paso de energía de un flujopor unidad de tiempo ,es decir la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento .
Ganancia y Pérdida:
Si se incrementa la amplitud de una onda electromagnética su potencia aumenta. Este aumento de potencia se llama ganancia.
Si se disminuye la amplitud, su potencia decrece. Esta reducción de potencia se denomina pérdida.
En el diseño de radioenlaces se trata de maximizar lasganancias y minimizar las pérdidas.
Se “gana” señal en el transmisor usando un amplificador
Se “pierde” señal en los conectores naturalmente, a medida que la onda se propaga en el medio.
Decibeles de potencia:
Los decibelios son unidades de medida relativas, a diferencia de los milivatios que constituyen unidades absolutas.
El decibelio (dB) es 10 veces el logaritmo decimal del cociente de dosvalores de una variable.
El decibelio usa el logaritmo para permitir que relaciones muy grandes o muy pequeñas puedan ser representadas con números convenientemente pequeño.
La disminución de la potencia con la distancia es cuadrática en lugar de lineal
Cuando nos alejamos x metros, la señal disminuye en 1/x2 de acuerdo con la “ley del inverso al cuadrado”
A la distancia de 1 metro → ciertacantidad de potencia
A la distancia de 2 metros → 1/4 de la potencia a 1 m
A la distancia de 4 metros → 1/16 de la potencia a 1 m
A la distancia de 8 metros → 1/64 de la potencia a 1 m
La presencia de relaciones exponenciales en la medida de intensidad de las señales es una de las razones para utilizar una escala logarítmica.
Los decibeles son utilizados por una motivación física: la ley del inversoal cuadrado. Esta ley tiene una explicación geométrica simple: la energía irradiada se esparce sobre un área que es función de la distancia al transmisor. También establece que la intensidad de cierta magnitud física es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia a la fuente de la magnitud física.
Si x=10y, entonces y=log10(x)
Los logaritmos reducen la multiplicaciones a sumassimples porque log(a×b)=log(a)+log(b)
El logaritmo de un número en base 10 es el exponente al que debe elevarse 10 para producir el número.
log(1) = 0
log(0) = indefinido
log(10) = 1
También existen logaritmos en base al número e, denominados logaritmos neperianos, con valor numérico distinto a los logaritmos en base a 10.
Definición del dB:
Los decibelios se definen en base a logaritmos parapermitir representar tanto relaciones muy grandes como muy pequeñas con números fáciles de manejar.
Supongamos que estamos interesados en la razón o cociente de dos valores a y b
razón = a/b
En dB la razón se define como:


Es una medida relativa, sin dimensiones (a relativa a b).
cociente = 10 log10(a/b)
¿Qué pasa si ahora usamos un valor que es 10 veces mayor?
nuevo cociente
=El nuevo valor (en dB) es simplemente 10 más el valor viejo, de modo que la multiplicación por 10 se expresa ahora simplemente como la adición de 10 unidades.
Usando dB:
Algunos valores comunes y fáciles de recordar:
+10 dB = 10 veces la potencia
-10 dB = un décimo de la potencia
+3 dB = doble de la potencia
-3 dB = mitad de la potencia
Por ejemplo:
Cierta potencia + 10 dB = 10...