dB=dBW ?

[deltax]

Buongiorno,
vorrei chiedere un vostro parere su una questione forse un po' formale e matematica che magari ha scarso impatto sui risultati, però voglio chiarirmela ugualmente.
A lavoro ho dei colleghi che usano sistematicamente l'unità di misura dB derivandole da misure di potenza e non come rapporto di potenze.
Quando ho chiesto spiegazioni ad uno di questi colleghi, dicendo che i dB devono rappresentare il logaritmo di un rapporto di potenze (l'argomento del logaritmo deve essere adimensionale) mi è stato risposto che infatti quando si misura una potenza è come se il "riferimento" fosse 1 W, adducendo quindi che dB = dBW. Io non sono molto convinto, ma non ho controbattuto, ma andando su Wikipedia sembra che non sia esattamente così. Tuttavia sembra anche avere un senso: se pongo, per esempio, x=Po/Pi e dico log(Po/Pi) posso dire di esprimermi in dB ma è la stessa cosa di dire log(x/1) esprimendomi in dbW con x come potenza d'uscita, anche se in realtà è a sua volta un rapporto di potenze.
Insomma numericamente non dovrebbe cambiare niente, l'unica cosa che mi viene in mente è la confusione che si può generare visto che dbW si riferisce sempre a un sistema che ha in ingresso 1W, a differenza di dB.

Qualcuno che mi chiarisca gentilmente!

[marco76]

I tuoi colleghi hanno ragione, se ci pensi anche per il suono si usano decibel rapportati ad un riferimento opportuno. Se non sbaglio si usa 10 log invece che 20 log perché confronti una potenza direttamente.

[simo85]

Il dB non ha unità di misura, è adimensionale.

Se misuri un guadagno, lo misuri in dB.
Se misuri una potenza, riferita a 1 W, è 1 dBW. Riferita a 1 mW è 1 dBm, sommi 30 al dBW.

[deltax]

Il dB non ha unità di misura, è adimensionale.

Se misuri un guadagno, lo misuri in dB.
Se misuri una potenza, riferita a 1 W, è 1 dBW. Riferita a 1 mW è 1 dBm, sommi 30 al dBW.

I tuoi colleghi hanno ragione, se ci pensi anche per il suono si usano decibel rapportati ad un riferimento opportuno. Se non sbaglio si usa 10 log invece che 20 log perché confronti una potenza direttamente.

Iniziamo bene con due risposte che dicono due cose opposte
Marco, la question 10 e 20 mi è chiara, non era quello il dubbio né l'argomento della discussione.
Simone85, il problema è proprio questo: a fronte di un equivalenza puramente numerica, il mio collega ha trattato dB come dbW. Il che per me non ha senso appunto eprchè come dici tu, e come dice la teoria, il primo è un rapporto tra due potenze arbitrarie, il secondo è un rapporto tra due potenze in cui una è fissata 1 W.

[richiurci]

Non è la stessa cosa...

Sono arrugginito, ma il dB è adimensionale, quindi si presuppone tu faccia il rapporto tra due grandezze che se non sono adimensionali sono nella stessa unità di misura.

I dBW o dBm sono invece misure di potenza assolute, cioè che ti permettono di risalire alla potenza di un segnale.

Quindi 1W = 0 dBW ma vale anche 1W = 30 dBm, perché nel 1o caso fai il rapporto 1/1, nel secondo tutto in mW quindi fai il rapporto 1000/1

[IsidoroKZ]

I decibel sono sempre misure di rapporti, non si puo` fare il logaritmo di una grandezza dimensionata. E quindi non e` "come se" fosse riferito a 1W, deve proprio essere riferito a qualche valore predefinito, 1W, 1mW...

Si deve quindi calcolare a questo punto l'argomento del logaritmo e` adimensionato e sono tutti contenti

E come si indica l'unita` di misura e il riferimento? Stando alle norme internazionali la potenza misurata in decibel dovrebbe essere scritta in questo modo 25 dB (re 1W), oppure 55 dB (re 1mW) che e` anche ammesso abbreviare in 25 dB (1W) o 55 dB (1mW). Vedi ad esempio qui, sezioni 5.1.1 e 8.7.

[marco76]

Iniziamo bene con due risposte che dicono due cose opposte
Marco, la question 10 e 20 mi è chiara, non era quello il dubbio né l'argomento della discussione.

Ok, l'ho voluto aggiungere visto che avevi scritto db = log X/Y senza il 10 davanti.
Però non capisco il tuo dubbio se hai Y qualsiasi ti interessa il guadagno o il rapporto che sia, se ti riferisci ad un Y preciso è come dire che ti interessa più X. Matematicamente non cambia niente.
Ripeto è la stessa cosa per i db sonori, credo nessuno sappia qual è il riferimento ma vengono comunque usati anche da persone "comuni".

[richiurci]

E come si indica l'unita` di misura e il riferimento? Stando alle norme internazionali la potenza misurata in decibel dovrebbe essere scritta in questo modo 25 dB (re 1W), oppure 55 dB (re 1mW) che e` anche ammesso abbreviare in 25 dB (1W) o 55 dB (1mW). Vedi ad esempio qui, sezioni 5.1.1 e 8.7.

Bello scoprire (sez. 8.7 nota 3) che la notazione dBm, usata credo universalmente per indicare 1mW come potenza di riferimento, sia "vietata"

[gammaci]

Quando ho chiesto spiegazioni ad uno di questi colleghi, dicendo che i dB devono rappresentare il logaritmo di un rapporto di potenze (l'argomento del logaritmo deve essere adimensionale) mi è stato risposto che infatti quando si misura una potenza è come se il "riferimento" fosse 1 W, adducendo quindi che dB = dBW. Io non sono molto convinto,

Avresti ragione. Wikipedia non è affatto chiara sulla questione, non è che il riferimento "fosse", lo decidiamo noi in base a convenzioni comode ed accettate da tutti gli utilizzatori di questo "sistema"

Quando si dice dB ci si riferisce ad un rapporto (di potenze o di tensioni) i cui termini non sono mai noti in valore assoluto. Ad esempio dire che un amplificatore guadagna 20 dB significa dire che il rapporto fra le tensioni Vout e Vin vale 10.
--- in dB



Non è possibile dire quale sia Vin ne quale sia Vout, sappiamo solo che il loro rapporto vale 10, il nostro amplificatore aumenta di 10 volte una qualsivoglia tensione Vin al suo ingresso.

Quando impropriamente si dice dBm (bisognerebbe dire dBmW o dBW poco usato) ci si riferisce a grandezze note. Al denominatore si fissa (la decidiamo noi) una potenza di 1 mW su una determinata impedenza. Esempio tipico per RF il sistema 1 mW su 50 ohm. Con questo sistema 0 dBm corrispondono a .225 V su 50 ohm.

Se ora dico che il mio amplificatore eroga 10 dBm (su 50 ohm) so che la sua potenza d'uscita vale 10 mW.
Se dico che occorre abbassarla di 3dB, so che la sua potenza d'uscita sarà 10-3 =7 dBm e so che sarà esattamente la metà. 3 dB in meno sono metà potenza (6dB in meno in tensione), 3 dB in più sono il doppio di potenza ...
e cosi via.

[richiurci]

Gammaci...solo per chiarire, se il sistema eroga 10 dBm sono 10 mW sempre, a prescindere dell'impedenza della linea.

Riguardo ai dBm "impropri", a parte il documento da te linkato la norma internazionale linkata da Isidoro è evidentemente disattesa anche da persone molto preparate.

Ho riaperto, non senza commozione, il mio libro di Comunicazioni Elettriche, autore Carassa, uno dei padri delle comunicazioni satellitari, nonchè professore e rettore.
In appendice citava i dBm come misura di potenze assolute, quindi io mi sento moralmente autorizzato a continuare a usarli, Isidoro mi perdonerà