Коротко про децибели

Ні для кого не секрет, що сучасний "інтернет" будується на оптоволоконних лініях зв'язку, тобто в такому "дроті" сигнал передається не електричний, а оптичний, світло. Тільки не видимий нашому оку. Відповідно повинен бути якийсь прилад, що цей самий світ випромінює. І таким приладом в комп'ютерних мережах є оптичний модуль або трансивер. Трансивери бувають різні, за багатьом факторів, але це вже зовсім інша історія, нас же зараз цікавить вихідна потужність випромінюваного ними сигналу.

Треба її якось вимірювати. Зі шкільного курсу фізики багато хто пригадає, що потужність вимірюється в ватах (Вт). Так чому б їх і не застосувати? Можна, та тільки не дуже зручно, справа в тому, що потужність в ватах складно оцінити, багато це чи мало, добре чи погано, плюс часто нам потрібно з'ясувати не абсолютну величину, а просто відношення, у скільки разів одне значення більше іншого. Тому свого часу Олександр Белл ввів поняття "бел", проте пізніше з'ясувалося, що набагато зручніше користуватися його десятою частиною, "децибелом". Давайте розбиратися, що ж таке цей самий децибел?

Візьмемо оптичну лінію зв'язку довжиною 15 км, загасання 1 км такої лінії 0,2 дБ /км, значить 0,2 * 15 = 3 дБ. Це означає, що, якщо світити з одного боку в лінію, то на іншому її кінці сигнал зменшить свою потужність на 3 децибели або в 2 рази, щоб зрозуміти, чому в 2 рази, звернемося до формули:

А – сигнал кінцевий
A₀ – сигнал початковий

Щоб не вираховувати значення децибел кожен раз ввели таблицю частих значень для швидкого аналізу:

Тобто, децибел - це ті ж рази, тільки в іншому вигляді.

І все-таки, дБ - це відношення чогось до чогось, а як же нам виміряти потужність, яка виражається в абсолютних величинах? А дуже просто: візьмемо в якості базового, початкового сигналу (A0) потужність в 1 мВт (один міліват). Таким чином, тепер 0 дБ = 1 мВт, і наша формула буде мати вигляд:

A – виміряна потужність в міліватах

І називається ця величина децибел-мілівати (дБм або dBm). Відтепер будемо вимірювати потужність оптичних передавачів в dBm, давайте переведемо потужність модуля SFP 1G WDM 1550nm /1310nm 20km, яка дорівнює -6 дБм, в мілівати:

Отримали: 0.25 міліват або 0.00025 Вт, якось дуже мало, подумали Ви, насправді це не так, напевно всі бачили ролики на YouTube, де китайськими лазерними "указками" підпалюють сірники, лопають повітряні кульки і плавлять чорні поліетиленові пакети, а адже їх потужність всього близько 200 міліват.