原啟人

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以前我在面試新進工程師的時候都會發一份簡單的試卷給有通信背景的應徵人員填寫。而其中有一、兩題我認為是送分題，通訊科系或有過通訊經歷的應該都能拿到這些送分題的分數。但結果讓我大失所望，許多有十多年微波工程經歷或有線電視工程經歷的人居然都抱鴨蛋！因此我想在此把一些我所知道的無線通信基本常識寫出來，讓有興趣或有需要的人參考。

 

一、  dB 與dBm

dB是比值，而dBm是單位，就像身高差百分之五及差五公分；而百分之五及五公分在未定義參考點或關聯性前是沒有任何關係的。

dB的定義為：XdB = 10log(P₂/P₁)………式一

當我們把P1限定為1mW(0.001W)時，

另定義XdBm = 10log(P₂/0.001W)………式二

當式二中的P₂也為1mW時，則可得到

10log(0.001W /0.001W) =  0dBm…式三

因此從式三可以知道，+XdBm為比1mW還高的功率； -XdBm則為比1mW還低的功率，而非為負功率。

另由式二可以得知功率每差一倍，則dB數差3，功率每差十倍，則dB數差10。

 

 

 二、 VSWR & Return Loss

 

 VSWR 及 Return Loss分別被翻譯成駐波比及反射損失，且兩者間有一公式可轉換。

 

VSWR為前進波與反射波的電壓比；而應用在設備或零件上時，則為阻抗值。例如50Ω系統天線的VSWR規格為<2時，即代表天線阻抗在25 ~ 100Ω間。

 

Return Loss則為前進功率與反射功率的比值。例如天線的Return Loss 為<-20時，即代表這支天線的反射功率將小於前進功率的百分之一。

 

 

 

 

三、  同軸電纜

 

同軸電纜阻抗由內、外導體直徑比及絕緣材質係數決定。而所謂的同軸電纜阻抗則是指當一無限長度的同軸電纜連接一訊號發射源，而無反射訊號情況下，該同軸電纜之阻抗即等於訊號源之阻抗。

 

常用同軸電纜有50Ω及75Ω兩種，在外導體尺寸相同情況下，中心導體較細的為75Ω。

 

在同軸電纜的電氣規格中，Relative propagation velocity是指電流訊號在該電纜中傳遞速率與光速的比。例如規格為88時，即是訊號傳遞速率為光速的88%。這項數據一般情況下並不會用到，但在計算同一訊號源經不同路徑到達同一接收端，當因時間差而可能導致產生干擾時，即需計算此項數據。

 

漏波電纜電氣規格中coupling loss c50、c95是指在距漏波電纜兩米處測量時，有百分之五十機率或百分之九十五機率可以測量到的衰減值。例如c50、c95分別為60及70dB時，即代表在距漏波電纜兩米處與電纜內導體處訊號強度差有百分之五十的機率在60dB以下；而有百分之九十五的機率在70dB以下。

 

  

四、  天線

 

天線基本上為一電、磁能量轉換的金屬棒，既然不是主動元件，當然也不會有放大的功能。因此天線規格上的Gain並不是放大的意思。

 

依下列DB公司的圖示說明：無需要方向的功率被集中或轉移到需要的角度，因此對特定角度來說，功率有被等效放大的效果。因此天線規格表上的Gain實際上為工作角度內的等效放大率。

 

 

另外天線的VSWR與天線效能並無絕對的關係。例如純電阻的VSWR為1，但效率為0。

 

 

雙工器

一般將不同頻段訊號結合到同一路徑的零件為異頻混合器，英文為Cross band coupler。而將同一頻段內相鄰的兩頻點結合到同一路徑的零件為雙工器，英文為Duplexer。

 

Cross band coupler因工作頻點相距較遠，因此可採較簡易的高、低通濾波器來製作。而Duplexer 則因為工作頻點比較近，所以一般只能用雙帶通濾波器或雙陷波濾波器來製作。

 

雙帶通型雙工器僅允許特定頻段通過，因此較不會有發射機雜訊洩漏問題。而雙陷波型雙工器僅能抑制特定頻點訊號強度，因此發射機雜訊極容易外溢而干擾其他接收機。

 

因此多系統共站時，若非天線相隔足夠，否則不應使用雙陷波型雙工器。