Comprendiendo los decibelios

Los decibelios (dB) que constantemente nos encontraremos al referirnos a una antena o a un enlace radio no son más que una herramienta muy útil para simplificar los cálculos.

El decibelio es una unidad logarítmica, en contraposición a las unidades lineales. Se define como:

Valor en dB = 10 x logaritmo del Valor en lineal

Así, con unidades lineales la potencia de una señal recibida es:

Potencia recibida = Potencia emitida x Ganancia antena emisor x Ganancia antena receptor / Pérdidas de transmisión

La ventaja de trabajar con decibelios (unidades logarítmicas) es que los logaritmos tienen una interesante propiedad:

log(AxB) = log(A) + log(B)

Eso hace que la ecuación simplificada de transmisión, si la manejamos con decibelios se convierta en algo mucho más simple:

Potencia recibida (dBm) = Potencia emitida (dBm) + Ganancia antena emisor (dB) + Ganancia antena receptor (dB) – Pérdidas de transmisión (dB)

O lo que es lo mismo, los decibelios convierten las multiplicaciones en sumas, y las divisiones en restas, lo que hace mucho más sencillos e intuitivos los cálculos.

Como regla general, conviene memorizar algunos valores:

+3dB equivale a multiplicar la potencia por 2
-3dB equivale a dividir la potencia por 2
+6dB equivale a multiplicar la potencia por 4
-6dB equivale a dividir la potencia por 4
+10dB equivale a multiplicar la potencia por 10
-10dB equivale a dividir la potencia por 10

Así, si recordamos que para duplicar la distancia del enlace necesitamos 4 veces más potencia, esto implica que necesitamos “encontrar” 6dB más en nuestro enlace. Esto se puede conseguir multiplicando por 4 la potencia de emisión (por ejemplo, pasando de 100mW a 400mW, que en escala logarítmica es pasar de 20dBm a 26dBm), o utilizando una antena con 6dB adicionales de ganancia (por ejemplo, utilizando una patch de 14dB en lugar de 8dB).

A modo de ejemplo, si tenemos un enlace con una antena omnidireccional en el receptor de 2dB, y con un determinado emisor y receptor conseguimos enlaces de 2Km, reemplazando esa antena omnidireccional de 2dB por una antena patch de 14dB estamos mejorando en 12dB el enlace. Si recordamos que 6dB implican duplicar la distancia máxima del enlace, y considerando que:

12dB = 6dB + 6dB

Con la antena patch de 14dB podemos “duplicar dos veces”, o multiplicar por 4 el alcance, pudiendo llegar hasta 8Km en lugar de los 2Km que conseguíamos con la omni.

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