EMS Leeromgeving · Inhoud · Hoofdstuk 5 · §5.21 · English version

§5.21 Decibel en logaritmes

Open §5.21 in de academy

Simpel gezegd

Decibel (dB) rekent met verhoudingen in plaats van met getallen. +3 dB is ongeveer een verdubbeling, +10 dB tien keer zo sterk en −3 dB een halvering. Zo wordt vermenigvuldigen gewoon optellen.

In de praktijk

Een verbindingsplanner telt een linkbudget op: zendvermogen plus antennewinst, min kabel- en padverliezen. Blijft er genoeg over boven de gevoeligheid van de ontvanger, dan werkt de verbinding. Een EW-planner rekent op precies dezelfde manier uit of een jammer de radar overstemt (J/S, § 15.7).

Radar- en EW-grootheden spannen een gigantisch bereik: zendvermogens van megawatts, echo's van femtowatts, en de 1/R⁴-wet (§ 5.6) die met factoren van miljarden werkt. Zulke getallen reken je niet handig in "gewone" eenheden. Daarom werkt de hele discipline in decibel (dB) — een logaritmische schaal die enorme verhoudingen samenperst tot hanteerbare getallen.

verhouding in dB = 10 × log10(P1 / P2) voor vermogen (power). Voor spanning/amplitude: 20 × log10(V1/V2), omdat vermogen ∝ spanning²

Het grote voordeel: vermenigvuldigen wordt optellen. Een link-budget (zendvermogen × gain × verliezen × …) wordt in dB een simpele optelsom. Een paar ankerwaarden die je uit je hoofd moet kennen:

dBVermogensverhoudingGeheugensteun
0 dB× 1gelijk
3 dB× 2verdubbeling
−3 dB× 0,5halvering — de "−3 dB-bundelbreedte" (§ 5.17.1)
6 dB× 42 × 2
10 dB× 10orde van grootte
20 dB× 1002 × 10 dB
30 dB× 1.0003 × 10 dB
40 dB× 10.000stealth-vuistregel (§ 11.10)

Vuistregel om snel te rekenen: elke +10 dB is ×10, elke +3 dB is ×2. Zo is 43 dB ≈ 20 dB + 20 dB + 3 dB = 100 × 100 × 2 = 20.000 (de processing gain van de C/A-code, § 14.5).

Vaak zie je dB met een achtervoegsel — dan is het geen verhouding maar een absolute waarde t.o.v. een vaste referentie:

EenheidReferentieGebruik
dBW1 wattzend-/ontvangvermogen
dBm1 milliwattontvangstniveaus (0 dBm = 1 mW; −160 dBW ≈ GPS-signaal)
dBiisotrope stralerantenne-gain (§ 5.7)
dBsm1 m²radar cross section (§ 5.5): 0 dBsm = 1 m²
Waarom dit overal terugkomt

Bundelbreedte (−3 dB), side lobe-onderdrukking (−30 dB), processing gain (+43 dB), jam-to-signal ratio, RCS (dBsm) — vrijwel elke radar- en EW-specificatie staat in dB. Wie de ankerwaarden (3, 10, 20 dB) beheerst, leest een dreigingsdatablad in seconden.