負載阻抗Z
在做這些單位轉換前第一個需要提到的就是負載阻抗(Z, Ohm)，我們在測試測量中說某個量為上面的某一個單位時候，都包含了一個前提條件，那就是負載阻抗，離開了負載阻抗你說的這些總帶有一絲耍流氓的感覺。
對於信號接收設備（頻譜分析儀，示波器…）來說負載阻抗很好理解，就是通道的輸入阻抗。在示波器通道設置里面就有這樣一個參數，通常為50Ω或1MΩ可選；
而需要提到的是對於信號發生設備（AFG，AWG…）來說負載阻抗，需要重點強調你在信號源通道設置里面設置的阻抗50Ω或1MΩ，是用來高速信號源接收信號的負載端的輸入阻抗，而不是你信號源的輸出阻抗，信號源的輸出阻抗固定的就是50Ω。
如果負載阻抗為50Ω，輸出幅度設置為1V，則信號源會驅動一個2V的信號出來，這樣在接收端就能接收到一個1V的信號；
如果負載阻抗為1MΩ，輸出幅度設置為1V，則信號源會驅動一個1V的信號出來，這樣在接收端就能接手到一個1V的信號；
關於dB
dB表示的是一個量與另外一個同樣單位的量之間的比值，除數是這個比值的參考標准，作為dB后綴：
- 比如說一個16 bit ADC的理想動態范圍是96dB指的是FSR與LSB比值取dB后為96dB：DR = 20log(2^16LSB/1LSB) ≈ 96 dB(LSB)
- 比如說100Hz處相位噪聲為-100dB: PhaseNoise = 10log(NoisePower/CarrierPower) = –100 dB(C)
在指定參考電平時用dB表示功率，電壓，場強的絕對值，此參考電平即為0dB，如定義1mW=0dbm、1mV=0dbmV、1μV=0dbμV。
例如，現有一個信號A其電平為3dbμV，換算成電壓的表示方式為：3=20lgA/1μV、A=2μV，即這個3dbμV的信號電壓為2μV。
天線增益單位dBi、dBd [轉載]
dBi 和 dBd 是考征天線增益的值（功率增益），兩者都是一個相對值， 但參考基准不一樣。dBi 的參考基准為全方向性天線，dBd 的參考基准為偶極子，所以兩者略有不同。一般認為，表示同一個增益，用 dBi 表示出來比用 dBd 表示出來要大 2. 15。
- 對於一面增益為 16 dBd 的天線，其增益折算成單位為 dBi 時，則為 18.15 dBi （一般忽略小數位，為 18 dBi）。
- 0 dBd=2.15 dBi。
10log還是20log ？
很多人困擾這個問題，實際上這兩個計算公式是一樣的，如果10log后面數值代表的是功率(V^2)，20log后面數值代表的是幅度(V)
把10log(V^2)里面的2次冪取出來則編程了20log(V)，即：
dB = 10log(P1/P2) = 20log(V1/V2)
測試工程師應該要熟悉的dB數值
功率翻倍(2倍)則功率dB數增加3dB
幅度翻倍(2倍)則功率dB數增加6dB
| dBm & Vpk | Vpk(V@50Ω) | Vpk(V@600Ω) |
| 0 dBm | 0.316 | 1.095 |
| 10 dBm | 1 | 3.464 |
| 20 dBm | 3.16 | 10.95 |
| 30 dBm | 10 | 34.64 |
每增加20dB幅度翻10倍
Vrms、Vpk、W、dBW、dBm之間關系
- Vrms = Vpk / sqrt(2)
- W = Vrms^2 / Z
- dBW = 10log(W)
- dBm = 10log(W/1mW) = dBW + 30
- Vpk = sqrt(2) * sqrt(Z * (10 ^ (dBm / 10)) / 1000)
dBm與dBuV之間關系
在通信領域dBm和dBuV都可以用來表示信號強度，通常我們會遇到如下換算方法（50Ω系統）：
113算法：0dBm = 113dBμV 或 0dBμV = –113dBm
107算法：0dBm = 107dBμV 或 0dBμV = –107dBm
到底采用哪種算法關鍵就在於dBμV是誰的電勢差，dBm是誰的功率。
107算法
當dBμV和dBm是同一個負載的電壓與功率時候實際上就是簡單的單位轉換
把功率換成mW，電壓換成μV，阻抗ZL=50Ω代入：
得到轉換關系：
-107表示電壓為V=0dBμV（1μV）對應的功率為-107dBm
113算法
該算法用來換算天線上的接收(或發射)感應電動勢dBuV與接收機的接收功率(或發射機發射功率)dBm之間的關系
如上圖所示表示一個天線接在一個接收機上：
- V：天線感應的電磁波電動勢，單位V
- μV：天線感應的電磁波電動勢，單位μV
- VL：接收機輸入電壓或發射機輸入電壓，單位ohm
- ZL：接收或機輸入阻抗或發射機輸出阻抗，單位ohm
- Za：天線阻抗，單位ohm
當射頻阻抗匹配，即ZL=Za=50Ω時，ZL收到功率PL最大。
接收機收功率(發射機發射功率)為：
將感應電動勢從單位V換成μV，功率換成mW，把ZL=50Ω代入可得
得到轉換關系：
dBm與dBm/Hz之間關系
實際上dBm與dBm/Hz本質上是SNR與NSD之間的關系，NSD即噪聲頻譜密度(Noise Spectral Density，NSD)。
……