dB, dBi, dBd e dBm, o que é, e quais os seus mistérios.

Uma coisa muito importante e que nunca tinha me dado conta , após ler este artigo que eu descaradamente Kibei daqui, é que muita gente não sabe o que é nem qual as diferenças entre as escalas logaritmicas, sejam dB, dBi ou dBd, por isso esto postando aqui também este artigo.
Completei com o dBm não muito utilizado, mas também util para conhecimento:

O dB , (deciBel)

O dB é uma unidade logarítmica muito usada em telecomunicações, por pelo menos dois motivos :

- O ouvido humano tem resposta logarítmica (sensação auditiva versus potência acústica)

- Em telecomunicações, se usam números extremamente grandes ou pequenos. O uso de logaritmos torna estes números pequenos e fáceis de manipular, e transforma produtos em somas e divisões em subtrações.

O dB é um número relativo e permite representar relações entre duas grandezas de mesmo tipo, como relações de potências, tensões, correntes ou qualquer outra relação adimensional.
Portanto, permite definir ganhos e atenuações, relação sinal/ruído, dinâmica, etc...

Por definição, uma quantidade Q em dB é igual a 10 vezes o logaritmo decimal da relação de duas potências, ou seja :

Q(dB) = 10 log ( P1 / P2 ).

Como a potência é proporcional ao quadrado da tensão dividida pela resistência do circuito, temos, aplicando as propriedades dos logaritmos (o log. do quadrado de n é duas vezes o log. de n) :

Q (dB) = 20 log ( V1 / V2 ) + 10 log ( R2 / R1)

ou ainda, na mesma resistência : Q(dB) = 20 log ( V1 / V2 )

Para ganhos por ex., P2 é a potência de entrada e P1 a potência de saída do circuito.
Para atenuações, P1 é a potência de entrada e P2 a potência de saída.
Atenuação é o inverso do ganho (em unidades lineares) e é igual ao ganho em dB com sinal trocado.
A tabela seguinte fornece alguns valores típicos :

Q (dB)	P1 / P2	V1 / V2
120	1 000 000 000 000	1 000 000
90	1 000 000 000	31 600
60	1 000 000	1 000
30	1 000	31,6
20	100	10
10	10	3,16
6	4	2
3	2	1,414
0	1	1
-3	0,5	0,707
-6	0,25	0,5
-10	0,1	0,316
-20	0,01	0,1
-30	0,001	0,0316
-60	0,000 001	0,001
-120	0,000 000 000 001	0,000 001

Observe que 0 dB (zero dB) equivale a uma relação de 1, e 3 dB equivale a uma relação de 2 ( em potência), e 10 dB por acaso equivale a uma relação de 10. Resumindo :

+3 dB equivale a multiplicar por 2

+10 dB equivale a multiplicar por 10

-3 dB equivale a dividir por 2

-10 dB equivale a dividir por 10

É fácil converter qualquer valor inteiro de dB na relação correspondente, usando apenas 3 e 10 dB.

Por exemplo, 17 db:
17 = 10 + 10 - 3 dB ou em unidades lineares 10 x 10 / 2 = 50.
Portanto 17 dB equivale a uma relação de 50.

O dBi

O dBi : usado para expressar o ganho de uma antena em relação a antena ISOTRÓPICA. A antena isotrópica tem um diagrama de irradiação esférico, ou seja , irradia igualmente em todas as direções. O dBi é muito usado em cálculos de enlaces de telecomunicações, pois a atenuação de propagação é sempre calculada entre antenas isotrópicas. A antena isotrópica é uma referencia teórica, sendo de difícil construção prática.

O dBd

O dBd : usado para expressar o ganho de uma antena em relação ao DIPOLO de meia onda. O dipolo de meia onda é a antena ressonante mais simples e fácil de ser construída e por isso é muito usada como referencia. Em espaço livre, o ganho do dipolo de meia onda é de 0 dBd = 2,15 dBi

Irradiação dipolo de meia onda

 

O dBm

 

dBm ou dBmW (decibel miliwatt) é uma unidade de medida utilizada principalmente em telecomunicações para expressar a frequencia absoluta mediante uma relação logaritimica. Define-se como o nível de potência em decibéis em relação ao nível de referência de um 1 mW Pode ser expressa através da equação:

onde:
P_dB é a potência em decibéis
P_mW é a potência em miliwatts