司空见惯 - 使用dBm表示功率的各种现实情况

前面一篇文章介绍过，使用dBm表示功率时，如何转换为mW。

那现实世界的实际情况中，使用dBm来表示电磁波的能量强度，列表如下：

Power level	Power	Notes
526 dBm	3.6×1049 W	黑洞碰撞后的引力波辐射的功率，估计是可观测宇宙中所有恒星的功率输出总和的50倍。
420 dBm	1×1039 W	天鹅座A，天空中可观测到的最强大的电磁辐射源
296 dBm	3.846×1026 W	太阳的总输出功率
120 dBm	1 GW	实验室中生成的高功率微波（HPM-high-power microwave），2.32GHz频率下的1GW功率，持续38ns
105 dBm	32 MW	AN/FPS-85相控阵太空监视雷达，被美国太空部队宣称为世界上功率最大的雷达。
95.5 dBm	3,600 kW	HAARP计划的最大功率输出，2012年的功率最强的短波电台
80 dBm	100 kW	范围为50公里（31英里）的调频广播站的典型发射功率
62 dBm	1.588 kW = 1,588 W	1,500W是美国业余无线电台的最大合法输出功率。
60 dBm	1 kW = 1,000 W	微波炉里的产生电磁波元件的功率
55 dBm	~300 W	相对地球静止卫星在Ku波段的单通道射频输出功率
50 dBm	100 W	人身体发出的热辐射总量的功率，在31.5 THz（9.5微米）频率下达到最大功率
		典型业余无线电高频收发机输出的最大射频功率
40 dBm	10 W	典型的power-line communication（PLC）功率
37 dBm	5 W	手持式业余无线电VHF/UHF收发器的典型最大输出射频功率
36 dBm	4 W	许多国家的民用波段电台（27MHz）的典型最大输出功率
33 dBm	2 W	一个UMTS/3G手机的最大输出功率（功率等级1的手机）
		GSM850/900移动电话的最大输出功率
30 dBm	1 W = 1000 mW	1，DCS或GSM 1,800/1,900 MHz移动电话的功率。 2，IEEE 802.11a（每个信道频率宽度为20 MHz）使用的5 GHz子波段2（5,470-5,725 MHz）的EIRP，需要发射器符合IEEE 802.11h的要求，或U-NII-3（5,725-5,825 MHz）。前者仅适用于欧盟，后者仅适用于美国。 3，另外，FCC允许美国业余无线电执照持有者,在美国的业余无线电频段上,使用无线电控制飞机或操作任何其他类型的遥控模型的最大功率。
29 dBm	794 mW
28 dBm	631 mW
27 dBm	500 mW	一般移动电话传输功率
		一个UMTS/3G手机的最大输出（功率等级为2的手机）
26 dBm	400 mW
25 dBm	316 mW
24 dBm	251 mW	一个UMTS/3G移动电话的最大输出（功率等级为3的移动电话）
		1，1,880–1,900 MHz DECT (在每个1,728 kHz信道中250 mW ). 2，无线局域网IEEE 802.11a的EIRP（20 MHz宽的信道）在5 GHz子波段1（5 180-5 320 MHz）或U-NII-2和-W范围（分别为5 250-5 350 MHz和5 470-5 725 MHz）。前者仅适用于欧盟，后者仅适用于美国。
23 dBm	200 mW	1，IEEE 802.11n无线局域网在5 GHz子波段4（5,735-5,835 MHz，仅美国）或5 GHz子波段2（5,470-5,725 MHz，仅欧盟）的40 MHz宽（5 mW/MHz）的信道中的EIRP。 2，IEEE 802.11a无线局域网在GHz子波段1（5,180-5,320MHz）的20MHz信道宽度的功率，10 mW/MHz。还有兼容IEEE 802.11h也是。如果不兼容IEEE 802.11h，当不能动态调整传输功率时，只有3 mW/MHz → 60 mW；当发射器也不能动态选择频率时，只有1.5 mW/MHz → 30 mW。
22 dBm	158 mW
21 dBm	125 mW	一个UMTS/3G手机的最大输出（功率等级为4的手机）
20 dBm	100 mW	IEEE 802.11b/g无线局域网在2.4GHz Wi-Fi/ISM频段的20MHz信道宽度的EIRP（5 mW/MHz）。
		1，蓝牙1级无线设备。 2，根据美国FCC规则15.219，未授权的调幅发射器的最大输出功率
19 dBm	79 mW
18 dBm	63 mW
17 dBm	50 mW
15 dBm	32 mW	笔记本电脑的无线局域网发射功率
10 dBm	10 mW
7 dBm	5.0 mW	可以用来测试AM调幅收音机中自动增益控制电路所使用的普通功率水平
6 dBm	4.0 mW
5 dBm	3.2 mW
4 dBm	2.5 mW	蓝牙标准（Class 2）无线信号，范围10米
3 dBm	2.0 mW
2 dBm	1.6 mW
1 dBm	1.3 mW
0 dBm	1.0 mW = 1000 μW	蓝牙标准（Class 3）无线信号，范围1米
−1 dBm	794 μW
−3 dBm	501 μW
−5 dBm	316 μW
−10 dBm	100 μW	无线网络的最大接收信号功率（802.11标准系列）。
−13 dBm	50.12 μW	北美公共交换电话网络上的精确音调计划（Precise Tone Plan ）的拨号音。
−20 dBm	10 μW
−30 dBm	1.0 μW = 1000 nW
−40 dBm	100 nW
−50 dBm	10 nW
−60 dBm	1.0 nW = 1000 pW	地球从+3.5级恒星上接收的能量，每平方米接收1纳瓦特
−70 dBm	100 pW
−73 dBm	50.12 pW	在一般的业余或短波无线电接收器的仪表上，当信号强度显示为“S9”时的功率。
−80 dBm	10 pW
−100 dBm	0.1 pW	无线网络最小的信号接收功率（802.11标准系列）。
−111 dBm	0.008 pW = 8 fW	单通道信号商用GPS的本底热噪声，取样的信号带宽是2MHz
−127.5 dBm	0.178 fW = 178 aW	从一个GPS卫星接收的一般信号功率
−174 dBm	0.004 aW = 4 zW	室温下本底热噪声（20℃），取样的信号带宽是1Hz
−192.5 dBm	0.056 zW = 56 yW	外太空本底热噪声（4开尔文），取样的信号带宽是1Hz
−∞ dBm	0 W	零功率不能很好地用dBm表示（数值为负无穷大）。

信道 - channel

带宽 - bandwidth

波段 - band

子波段 - subband

英文版：

Power level	Power	Notes
526 dBm	3.6×1049 W	Black hole collision, the power radiated in gravitational waves following the collision GW150914, estimated at 50 times the power output of all the stars in the observable universe.
420 dBm	1×1039 W	Cygnus A, one of the most powerful radio sources in the sky
296 dBm	3.846×1026 W	Total power output of the Sun
120 dBm	1 GW	Experimental high-power microwave (HPM) generation system, 1GW at 2.32 GHz for 38 ns
105 dBm	32 MW	AN/FPS-85 Phased Array Space Surveillance Radar, claimed by the US Space Force as the most powerful radar in the world.
95.5 dBm	3,600 kW	High-frequency Active Auroral Research Program maximum power output, the most powerful shortwave station in 2012
80 dBm	100 kW	Typical transmission power of FM radio station with 50-kilometre (31 mi) range
62 dBm	1.588 kW = 1,588 W	1,500 W is the maximal legal power output of a US ham radio station.
60 dBm	1 kW = 1,000 W	Typical combined radiated RF power of microwave oven elements
55 dBm	~300 W	Typical single-channel RF output power of a Ku-band geostationary satellite
50 dBm	100 W	Typical total thermal radiation emitted by a human body, peak at 31.5 THz (9.5 μm)
		Typical maximal output RF power from a ham radio HF transceiver
40 dBm	10 W	Typical power-line communication (PLC) transmission power
37 dBm	5 W	Typical maximal output RF power from a handheld ham radio VHF/UHF transceiver
36 dBm	4 W	Typical maximal output power for a citizens band radio station (27 MHz) in many countries
33 dBm	2 W	Maximal output from a UMTS/3G mobile phone (power class 1 mobiles)
		Maximal output from a GSM850/900 mobile phone
30 dBm	1 W = 1000 mW	DCS or GSM 1,800/1,900 MHz mobile phone. EIRP IEEE 802.11a (20 MHz-wide channels) in either 5 GHz subband 2 (5,470–5,725 MHz) provided that transmitters are also IEEE 802.11h-compliant, or U-NII-3 (5,725–5,825 MHz). The former is EU only, the latter is US only. Also, maximal power allowed by the FCC for American amateur radio licensees to fly radio-controlled aircraft or operate RC models of any other type on the amateur radio bands in the US.
27 dBm	500 mW	Typical cellular phone transmission power
		Maximal output from a UMTS/3G mobile phone (power class 2 mobiles)
24 dBm	251 mW	Maximal output from a UMTS/3G mobile phone (power class 3 mobiles)
		1,880–1,900 MHz DECT (250 mW per 1,728 kHz channel). EIRP for wireless LAN IEEE 802.11a (20 MHz-wide channels) in either the 5 GHz subband 1 (5,180–5,320 MHz) or U-NII-2 and -W ranges (5,250–5,350 MHz & 5,470–5,725 MHz, respectively). The former is EU only, the latter is US only.
23 dBm	200 mW	EIRP for IEEE 802.11n wireless LAN 40 MHz-wide (5 mW/MHz) channels in 5 GHz subband 4 (5,735–5,835 MHz, US only) or 5 GHz subband 2 (5,470–5,725 MHz, EU only). Also applies to 20 MHz-wide (10 mW/MHz) IEEE 802.11a wireless LAN in 5 GHz subband 1 (5,180–5,320 MHz) if also IEEE 802.11h-compliant (otherwise only 3 mW/MHz → 60 mW when unable to dynamically adjust transmission power, and only 1.5 mW/MHz → 30 mW when a transmitter also cannot dynamically select frequency).
21 dBm	125 mW	Maximal output from a UMTS/3G mobile phone (power class 4 mobiles)
20 dBm	100 mW	EIRP for IEEE 802.11b/g wireless LAN 20 MHz-wide channels in the 2.4 GHz Wi-Fi/ISM band (5 mW/MHz).
		Bluetooth Class 1 radio. Maximal output power from unlicensed AM transmitter per US FCC rules 15.219
15 dBm	32 mW	Typical wireless LAN transmission power in laptops
7 dBm	5.0 mW	Common power level required to test the automatic gain control circuitry in an AM receiver
4 dBm	2.5 mW	Bluetooth Class 2 radio, 10 m range
0 dBm	1.0 mW = 1000 μW	Bluetooth standard (Class 3) radio, 1 m range
−10 dBm	100 μW	Maximal received signal power of wireless network (802.11 variants)
−13 dBm	50.12 μW	Dial tone for the Precise Tone Plan found on public switched telephone networks in North America
−60 dBm	1.0 nW = 1000 pW	The Earth receives one nanowatt per square metre from a magnitude +3.5 star
−73 dBm	50.12 pW	"S9" signal strength, a strong signal, on the S meter of a typical ham or shortwave radio receiver
−100 dBm	0.1 pW	Minimal received signal power of wireless network (802.11 variants)
−111 dBm	0.008 pW = 8 fW	Thermal noise floor for commercial GPS single-channel signal bandwidth (2 MHz)
−127.5 dBm	0.178 fW = 178 aW	Typical received signal power from a GPS satellite
−174 dBm	0.004 aW = 4 zW	Thermal noise floor for 1 Hz bandwidth at room temperature (20 °C)
−192.5 dBm	0.056 zW = 56 yW	Thermal noise floor for 1 Hz bandwidth in outer space (4 kelvins)
−∞ dBm	0 W	Zero power is not well-expressed in dBm (value is negative infinity)

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HAARP

High frequency Active Auroral Research Program，高频主动式极光研究项目，是一个由美国空军、美国海军、国防高等研究计划署及阿拉斯加大学所共同合作的电离层研究计划，旨在研究太空电离层、发展新型武器和技术。它是由美国参议院批准的，投资3000万美元，可以发射1700兆瓦能量。它是美国一项对外宣称为“气象研究项目”的秘密计划，因其内容神秘、保密严格而不为外界所知。

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Ku波段

Ku band，根据IEEE 521-2002标准，Kᵤ波段是指频率在12-18GHz的无线电波波段。Kᵤ即“K-under”，表示比IEEE 521-2002标准下的K波段的频率低。在太空，Kᵤ波段可用作卫星之间的通信波段，如国际空间站和航天飞机通信用的跟踪与数据中继卫星也有使用Kᵤ波段。

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热噪声

①来自一切电阻性元器件中电子热运动。例如导线、电阻、半导体器件等。

②热噪声的频率范围非常广，它均匀地分布在0～10＾12Hz。因此在一般通信系统的工作频率范围内热噪声的频谱是均匀分布的，好像白光的频谱在可见光的频谱范围内均匀分布那样，所以在信道噪声的分析中热噪声均被视作白噪声。

③由于热噪声是由大量自由电子的运动产生的，其统计特性服从高斯分布，热噪声又称为高斯白噪声。

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EIRP

等效全向辐射功率 (equivalent isotropically radiated power)，等效全向辐射功率，或叫有效全向辐射功率，是无线电通信领域的一个常见概念，它指的是天线在某个指定方向上的辐射功率，理想状态下等于发射器的发射功率乘以天线的增益。

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信号强度S9的含义

我们今天来看看这个电台上的S表所代表的含义。假如我们收到一个信号，电台S表显示S9，是什么意思？它实际上代表的含义是，此信号到达我们电台接收机的功率是-73dBm, 换算成mW的话就是5/10(8)mW左右, 写完整就是0.00000005mW左右，没想到吧，其实远方100瓦甚至1000瓦的发射信号，到达我们电台即使是S9，也已经很微弱了。

也就是说，当我们的电台对于接受到-73dBm强度的信号，显示是S9。

这里我们需要注意的是，这个-73dBm的强度，说的不是空中这个信号本身到达我们电台的功率是-73dBm, 而是说信号进入我们电台接收端后，经过我们电台内部器件的处理，放大(或衰减)后，最后得到是-73dBm的强度。当我们去调整衰减器的值，使用放大器的个数，或者是射频增益时，都会影响这个结果。而空中这个信号本身，到达我们电台时可能大于也可能小于-73dBm。

以上S9代表-73dBm的说法，是来自IARU(国际业余无线电联盟)对电台S表的要求标准。市面上的大部分电台，它的S表都是遵循这个标准的。S1-S9+10对应的强度标准如下表。