信号强度为什么是负的 信号强度为何为负数

1、信号强度的定义

在介绍信号强度为负的原因之前，需要先了解信号强度的定义。信号强度是指接收到的信号功率与参考功率之比，通常以dBm为单位，其中“m”表示毫瓦。参考功率通常为1毫瓦。

信号强度的单位是以分贝为计量单位的，属于对数单位。以0分贝为参考点，0dBm代表的信号强度等于1毫瓦。

2、对数单位的原理

为什么信号强度要使用对数单位dBm来表示？这是因为在无线通信中，信号的强度变化非常大，使用普通的线性单位，如瓦特或毫瓦，很难区分和比较。

而使用对数单位可以把信号强度范围缩小到一定的幅度内，方便比较。例如，如果一个信号的强度是10毫瓦，而另一个信号的强度是1000毫瓦，直接比较其强度大小显然不太方便。但是，如果将其转换为dBm单位，分别为10dBm和30dBm，就可以直接比较大小，且更加直观。

3、负值反映信号强度较低

在对数单位下，小于参考功率的信号强度分贝值为负数，这是因为dBm单位是以参考功率为基准的对数单位，在参考功率以下的信号强度是小于1毫瓦的。比如0.1毫瓦的信号强度转化为分贝表示为-10dBm，0.01毫瓦的信号强度为-20dBm。

负值反映了信号强度较低，基本上就是越小的信号强度，其分贝值就越小，也就越接近于0dBm的参考点。相反，大于1毫瓦的信号强度分贝值为正，代表信号强度增强，例如10毫瓦的信号强度为10dBm，1瓦的信号强度为30dBm。

4、负值方便增益的计算

使用负值的另一个好处就是方便增益的计算。在无线电通信中，通常需要计算信号增益和系统总增益。在dBm单位下，增益的计算是对数减法，即信号输出功率与输入功率之比。例如，一个接收器的输入功率为-85dBm，而输出功率为-55dBm，那么它的增益为30dB。

使用负数dBm单位可以使得计算增益更方便，因为在做对数减法时，可以直接将分贝值相加。例如，-85dBm的输入功率加上30dB的增益，即可得到输出功率为-55dBm。