التفكير بالـ decibel
الـ gain بتاع الـ antenna، والـ path loss، والـ SNR (نسبة الإشارة إلى الضوضاء) — من هنا ورايح تقريبًا كل رقم في الكورس هيوصلك بوحدة dB. خمستاشر slide، ومش هتحتاج تخمّن تاني.
الأرقام بتبقى سخيفة
موبايلك بيبعت بحوالي 0.2 وات، ومع كده بيفكّ إشارة قدرها 0.0000000000001 وات. اكتب link budget بالوات وهتقضّي الحسبة كلها بتعدّ أصفار.
اللوغاريتم بيحوّل × لـ +
الوصلة الراديو سلسلة عمليات ضرب: amplifier ×4، وكابل ÷1.6، وفضاء حر ÷10¹⁰. خد لوغاريتم السلسلة كلها وكل عملية ضرب هتبقى عملية جمع. ده كل سبب وجود الـ decibel (الديسيبل).
الـ decibel نسبة
امسك في الجملة دي لوحدها. الـ decibel عمره ما بيقولك القدرة قد إيه — بس بيقولك هي أكبر أو أصغر من حاجة تانية بكام. فيه علامة قسمة جوه المعادلة، ومبتختفيش.
النسبة ← decibel
ليه 20 log للجهد
القدرة بتتناسب مع مربّع الـ amplitude، ولوغاريتم المربّع ضعف اللوغاريتم. فالعامل مش اصطلاح تاني — هو نفس المعادلة والتربيع طالع لقدّام. ضاعف الجهد والقدرة تتضاعف أربع مرات: +6 dB بالطريقتين.
ست مراسي
احفظ الست دول وهتقرا أغلب أرقام الـ decibel من غير آلة حاسبة، لأن الـ decibels بتتجمع: ×20 هي ×2 وبعدين ×10، يعني 3 + 10 = 13 dB.
- 0 dB — ×1، مفيش أي تغيير
- 3 dB — ×2، ضعف القدرة
- −3 dB — ÷2، نص القدرة
- 10 dB — ×10
- 20 dB — ×100
- 30 dB — ×1000
3 dB تقريبًا الضعف
المضاعفة هي 3.0103 dB، مش 3. اعتمد على «3 dB = ×2» أربع مرات وهتوصل لـ ×16 والحقيقة ×15.85 — يعني 1% غلط. ممتاز للتشييك في دماغك، وغلط في ورقة مواصفات.
dBm: زوّد مرجع
لو الـ decibel نسبة وبس، يبقى ورقة المواصفات بتقول قدرة مطلقة إزاي؟ بتـثبّت المقام. ثبّته عند ملي وات واحد يطلعلك dBm — برضه نسبة، بس لكمية معروفة، فبتحدّد رقم حقيقي.
dBm → وات
dBW وdBi
غيّر المرجع والوحدة تتغيّر. dBW بتقيس قصاد وات واحد، فـ dBm = dBW + 30. وdBi بتقيس الـ gain بتاع الـ antenna قصاد isotropic radiator (مشعّ متساوي الاتجاهات) — antenna متخيّلة بتنشر القدرة بالتساوي في كل اتجاه. والـ half-wave dipole بيتفوّق عليه بـ 2.15 dBi.
link budget (ميزانية وصلة)
وهنا التمرة. transmitter 20 dBm، وكابل −2 dB، وantenna +6 dBi، ومسار −100 dB، وantenna استقبال +3 dBi. اجمعهم: −73 dBm. بالوات نفس المجموع محتاج خمس عمليات ضرب وحداشر خانة عشرية.
أرقام قابلتها فعلًا
كل رقم decibel اتذكر لحد دلوقتي في الكورس بقى مفهوم:
- «عرض beam بـ 3 dB» (M2-L1) — المكان اللي القدرة نزلت فيه للنص
- SNR من 0 لـ 30 dB (M2-L3) — إشارة من ×1 لـ ×1000 قد الـ noise
- 18.75 dB (M4-L2) — تفوّق الـ FM بـ ×75، لأن 20 − 1.25 = 18.75
- capture بـ 3 dB (M4-L3) — ضعف القدرة كفاية عشان تكسب
اتعلّمت إيه
- الـ decibel موجود لأن الـ gains اللي ورا بعض بتتضرب — واللوغاريتم بيخلّيها تتجمع
- 10 log للقدرة و20 log للـ amplitude — لأن القدرة بتتناسب مع A²
- الـ decibel نسبة، مش كمية، أبدًا
- dBm وdBW وdBi بيثبّتوا المرجع فبيبقوا مطلقين
- 0 و3 و−3 و10 و20 و30 dB → ×1 و×2 و÷2 و×10 و×100 و×1000
الوحدة 2 مكتملة!
خلّصت الإشارات والـ sine waves — الـ amplitude والـ frequency والـ phase، والـ time domain والـ frequency domain، والـ superposition، والـ decibel اللي بيقيسهم كلهم.