2008年05月21日 03:02 P.M.
作為一個(gè)通信行業(yè)中的混混，我經(jīng)常搞不清一些常識性的問(wèn)題。故特開(kāi)此版，給自己補課。
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手機參數中總會(huì )提到dbm這個(gè)單位，一直就對這些單位搞得不清不楚，此次遇到實(shí)在是被尷尬所逼，查了查資料，貼出來(lái)備忘。
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Tx是發(fā)射（ Transmits ）的簡(jiǎn)稱(chēng)。 無(wú)線(xiàn)電波的發(fā)射功率是指在給定頻段范圍內的能量，通常有兩種衡量或測量標準：
功率（ W ） － 相對 1 瓦（ Watts ）的線(xiàn)性水準。例如， WiFi 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡的發(fā)射 功率 通常為 0.036W ，或者說(shuō) 36mW 。
增益（ dBm ） － 相對 1 毫瓦（ milliwatt ）的比例水準。例如 WiFi 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡的發(fā)射 增益 為 15.56dBm 。
兩種表達方式可以互相轉換：
dBm = 10 x log[ 功率 mW]
mW = 10 [ 增益 dBm / 10 dBm]
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在無(wú)線(xiàn)系統中，天線(xiàn)被用來(lái)把電流波轉換成電磁波，在轉換過(guò)程中還可以對發(fā)射和接收的信號進(jìn)行“放大”，這種能量放大的度量成為 “增益（Gain）”。 天線(xiàn)增益的度量單位為“ dBi ”。
由于無(wú)線(xiàn)系統中的電磁波能量是由發(fā)射設備的發(fā)射能量和天線(xiàn)的放大疊加作用產(chǎn)生，因此度量發(fā)射能量最好同一度量－增益（ dB ），例如，發(fā)射設備的功率為 100mW ，或 20dBm ；天線(xiàn)的增益為 10dBi ，則：
發(fā)射總能量＝發(fā)射功率（ dBm ）＋天線(xiàn)增益（ dBi ）
＝ 20dBm ＋ 10dBi
＝ 30dBm
或者： ＝ 1000mW ＝ 1W
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在“小功率”系統中（例如無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )設備）每個(gè) dB 都非常重要，特別要記住“ 3 dB 法則”。
每增加或降低 3 dB ，意味著(zhù)增加一倍或降低一半的功率：
-3 dB = 1/2 功率
-6 dB = 1/4 功率
+3 dB = 2x 功率
+6 dB = 4x 功率
例如， 100mW 的無(wú)線(xiàn)發(fā)射功率為 20dBm ，而 50mW 的無(wú)線(xiàn)發(fā)射功率為 17dBm ，而 200mW 的發(fā)射功率為 23dBm 。
我們平時(shí)一般會(huì )說(shuō)AP的輸出功率為20dbm 或是以100mW來(lái)標稱(chēng)的;那么這個(gè)Dbm的全稱(chēng)是db-milliWatt; 既是以毫瓦特為單位的數字;比如你在測試儀器屏幕看到0dbm,那就意味著(zhù)這個(gè)AP的信號輸出強度為1mW;
一般無(wú)線(xiàn)AP發(fā)射輸出的射頻信號，通過(guò)饋線(xiàn)（電纜）輸送到天線(xiàn)，由天線(xiàn)以電磁波形式輻射出去。電磁波到達接收地點(diǎn)后，由天線(xiàn)接收下來(lái)（僅僅接收很小很小一部分功率），并通過(guò)饋線(xiàn)送到無(wú)線(xiàn)電接收機。因此在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的工程中，計算發(fā)射裝置的發(fā)射功率與天線(xiàn)的輻射能力非常重要。
Tx是發(fā)射（ Transmits ）的簡(jiǎn)稱(chēng)。無(wú)線(xiàn)電波的發(fā)射功率是指在給定頻段范圍內的能量，通常有兩種衡量或測量標準：1、功率（ W ）: 相對 1 瓦（ Watts ）的線(xiàn)性水準。例如，WiFi 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡的發(fā)射功率通常為 0.036W ，或者說(shuō)36mW 。
2、增益（ dBm ）:相對 1 毫瓦（ milliwatt ）的比例水準。例如 WiFi 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡的發(fā)射 增益 為 15.56dBm 。
兩種表達方式可以互相轉換：
1、dBm = 10 x log[ 功率 mW]
2、mW = 10[ 增益 dBm / 10 dBm]
在無(wú)線(xiàn)系統中，天線(xiàn)被用來(lái)把電流波轉換成電磁波，在轉換過(guò)程中還可以對發(fā)射和接收的信號進(jìn)行“放大”，這種能量放大的度量成為 “增益（Gain）”。 天線(xiàn)增益的度量單位為“ dBi ”。由于無(wú)線(xiàn)系統中的電磁波能量是由發(fā)射設備的發(fā)射能量和天線(xiàn)的放大疊加作用產(chǎn)生，因此度量發(fā)射能量最好同一度量－增益（ dB ），例如，發(fā)射設備的功率為 100mW ，或20dBm；天線(xiàn)的增益為 10dBi ，則:
發(fā)射總能量＝發(fā)射功率（ dBm ）＋天線(xiàn)增益（ dBi ）
＝ 20dBm ＋ 10dBi
＝ 30dBm
或者: ＝ 1000mW
＝ 1W
在“小功率”系統中（例如無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )設備）每個(gè) dB 都非常重要，特別要記住“ 3 dB 法則”。每增加或降低 3 dB ，意味著(zhù)增加一倍或降低一半的功率：
-3 dB = 1/2 功率
-6 dB = 1/4 功率
+3 dB = 2x 功率
+6 dB = 4x 功率
例如， 100mW 的無(wú)線(xiàn)發(fā)射功率為 20dBm ，而 50mW 的無(wú)線(xiàn)發(fā)射功率為 17dBm ，而200mW 的發(fā)射功率為 23dBm 。
功率/電平（dBm）：放大器的輸出能力，一般單位為W、mW、dBm。dBm是取1mW作基準值，以分貝表示的絕對功率電平。
換算公式：
電平（dBm）=10lgW
5W → 10lg5000 = 37dBm
10W → 10lg10000 = 40dBm
20W → 10lg20000 = 43dBm
天線(xiàn)增益的計算
hellocq.com 2006-9-16
增益是指：在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線(xiàn)與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的信號的功率密度之比。它定量地描述一個(gè)天線(xiàn)把輸入功率集中輻射的程度。增益顯然與天線(xiàn)方向圖有密切的關(guān)系，方向圖主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。
可以這樣來(lái)理解增益的物理含義 ------ 為在一定的距離上的某點(diǎn)處產(chǎn)生一定大小的信號，如果用理想的無(wú)方向性點(diǎn)源作為發(fā)射天線(xiàn)，需要 100W 的輸入功率，而用增益為 G = 13 dB = 20 的某定向天線(xiàn)作為發(fā)射天線(xiàn)時(shí)，輸入功率只需 100 / 20 = 5W 。換言之，某天線(xiàn)的增益，就其最大輻射方向上的輻射效果來(lái)說(shuō)，與無(wú)方向性的理想點(diǎn)源相比，把輸入功率放大的倍數。
半波對稱(chēng)振子的增益為 G=2.15dBi。4 個(gè)半波對稱(chēng)振子沿垂線(xiàn)上下排列，構成一個(gè)垂直四元陣，其增益約為 G=8.15dBi( dBi 這個(gè)單位表示比較對象是各向均勻輻射的理想點(diǎn)源 )。
如果以半波對稱(chēng)振子作比較對象，其增益的單位是 dBd 。
半波對稱(chēng)振子的增益為 G=0dBd （因為是自己跟自己比，比值為 1 ，取對數得零值。）垂直四元陣，其增益約為 G=8.15 – 2.15=6dBd 。
天線(xiàn)增益的若干計算公式
1）天線(xiàn)主瓣寬度越窄，增益越高。對于一般天線(xiàn)，可用下式估算其增益：
G（dBi）=10Lg{32000/（2θ3dB,E×2θ3dB,H）}
式中， 2θ3dB,E與2θ3dB,H分別為天線(xiàn)在兩個(gè)主平面上的波瓣寬度；
32000 是統計出來(lái)的經(jīng)驗數據。
2）對于拋物面天線(xiàn)，可用下式近似計算其增益：
G（dBi）=10Lg{4.5×（D/λ0）2}
式中， D 為拋物面直徑；
λ0為中心工作波長(cháng)；
4.5 是統計出來(lái)的經(jīng)驗數據。
3）對于直立全向天線(xiàn)，有近似計算式
G（dBi）=10Lg{2L/λ0}
式中， L 為天線(xiàn)長(cháng)度；
λ0 為中心工作波長(cháng)；
關(guān)于天線(xiàn)的db, dBi，dBd等單位
有些朋友往往比較容易混淆這些單位，dB取的都是以對數值為基礎的。
(1)dB，這單純是一個(gè)相對值，也就是說(shuō)A比B的值的對數。常常用于說(shuō)A比B高或低多少dB, 但是單獨說(shuō)A的增益是多少dB，是不合理的，因為我們不知道B是什么。只是我們許多同好有時(shí)為了簡(jiǎn)省就口頭說(shuō)多少dB了，但這樣是不夠確切的，不過(guò)常常也就將錯就錯，默認理解為dBi吧，要么您就再問(wèn)問(wèn)清楚。
(2)dBd，這是有標準參考值的，即B規定為自由空間的半波偶極子天線(xiàn)，這樣A與B的值比起來(lái)就有來(lái)統一的參照物，您告訴同好這個(gè)天線(xiàn)10dBd,他就明白您的天線(xiàn)比半波偶極子天線(xiàn)在主輻射方向上能聚集10倍的能量，即好10倍。
(3)dBi，這個(gè)單位的含義相對復雜了點(diǎn)，但是它最能表達實(shí)際環(huán)境情況的比值單位，這里參照物B是以點(diǎn)源振子（實(shí)際不存在此物，可以看作是相對波長(cháng)很短的一小段振子，或叫微分段吧），在標準的定義中這個(gè)點(diǎn)源振子應該是理想球狀的全方向性輻射，這時(shí)與dBd就有一定的數學(xué)關(guān)系了， 即 1dBd=2.14dBi。 然而實(shí)際上絕大多數的天線(xiàn)都會(huì )受安裝高度的影響，其中最重要的就是地面影響，由于地面的鏡像作用，常常使波束形狀改變，在某些方向常常會(huì )高出2-5dB。到這里您應該明白19dBi了吧。 許多正規的天線(xiàn)產(chǎn)家常常喜歡用dBi來(lái)標天線(xiàn)的增益值，他們通常都會(huì )表明安裝高度或對標出數值的計算方法，或者他所生產(chǎn)的就是大家通常知道的安裝環(huán)境，如車(chē)頂載天線(xiàn)，往往省略說(shuō)明。
發(fā)射功率與增益
無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機輸出的射頻信號，通過(guò)饋線(xiàn)（電纜）輸送到天線(xiàn)，由天線(xiàn)以電磁波形式輻射出去。電磁波到達接收地點(diǎn)后，由天線(xiàn)接收下來(lái)（僅僅接收很小很小一部分功率），并通過(guò)饋線(xiàn)送到無(wú)線(xiàn)電接收機。因此在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的工程中，計算發(fā)射裝置的發(fā)射功率與天線(xiàn)的輻射能力非常重要。
Tx是發(fā)射（Transmits）的簡(jiǎn)稱(chēng)。無(wú)線(xiàn)電波的發(fā)射功率是指在給定頻段范圍內的能量，通常有兩種衡量或測量標準：
功率（W） － 相對1瓦（Watts）的線(xiàn)性水準。
增益（dBm） － 相對1毫瓦（Milliwatt）的比例水準。
兩種表達方式可以互相轉換：
dBm = 10 x log[ 功率 mW]
mW = 10 [ 增益 dBm / 10 dBm]
在無(wú)線(xiàn)系統中，天線(xiàn)被用來(lái)把電流波轉換成電磁波，在轉換過(guò)程中還可以對發(fā)射和接收的信號進(jìn)行“放大”，這種能量放大的度量成為 “增益（Gain）”。 天線(xiàn)增益的度量單位為“dBi”。
由于無(wú)線(xiàn)系統中的電磁波能量是由發(fā)射設備的發(fā)射能量和天線(xiàn)的放大疊加作用產(chǎn)生，因此度量發(fā)射能量最好同一度量－增益（dB），例如，發(fā)射設備的功率為100mW ，或 20dBm；天線(xiàn)的增益為10dBi，則：
發(fā)射總能量＝發(fā)射功率（dBm）＋天線(xiàn)增益（dBi）
＝ 20dBm ＋ 10dBi
＝ 30dBm
或者： ＝ 1000mW
＝ 1W
在“小功率”系統中每個(gè)dB都非常重要，特別要記住“3dB法則”。
每增加或降低3dB，意味著(zhù)增加一倍或降低一半的功率：
-3 dB = 1/2 功率
-6 dB = 1/4 功率
+3 dB = 2x 功率
+6 dB = 4x 功率
例如，100mW的無(wú)線(xiàn)發(fā)射功率為20dBm，而50mW的無(wú)線(xiàn)發(fā)射功率為17dBm，而200mW的發(fā)射功率為23dBm。
dB 就是分貝，是一個(gè)比值表述形式，與此類(lèi)似的還有ppm（百萬(wàn)分之一），都不是單位，但工程上有以此標定物理測定量大小的習慣。
dB 有兩個(gè)定義方式——1.描述能量，即 dB = 10lg（P/Po）表明功率P相對于基本功率Po的分貝數；2.描述幅度，即 dB = 20lg(A/Ao)，表明幅度A相對于基本幅度Ao的分貝數。
天線(xiàn)增益顯然可以描述成輸出電壓與輸入感應電壓之比，可以采用分貝(dB)描述，還有聲強也使用分貝描述。
實(shí)際上，電路的放大倍數、衰減率、傳輸系數....都是使用分貝描述。
工程上一般使用db來(lái)表示較大的倍數值，因為較大的倍數值不好記憶，更不好用曲線(xiàn)圖來(lái)表示。比如用橫坐標軸表示電壓，豎坐標軸表示電流，電壓的變化范圍為幾十萬(wàn)伏特，而電流的變化在大多數電壓值上保持較小的變化，在某個(gè)階段上的變化很大，如果使用電壓的實(shí)際數值來(lái)表示的話(huà)，那么這個(gè)變化就不是容易被觀(guān)察到，使用db來(lái)對電壓值進(jìn)行壓縮后，就可以圖示出這一關(guān)系了。如電壓為10000伏 就可以表示為40dB了 40dB = 10lg（10000/1）
不同的工程領(lǐng)域內使用db，都是一個(gè)放大倍數的意思，比如你的股票漲了100倍，20db=10lg100如果你覺(jué)得方便，你也可以說(shuō)漲了20個(gè)db。呵呵，不過(guò)我相信股票上用db來(lái)表示股票上漲的程度，簡(jiǎn)直是在拿著(zhù)米尺給原子量直徑呢。
描述能量的時(shí)候有專(zhuān)門(mén)的表示 有dbW和dbmW,表示發(fā)射功率與接收功率之間的損耗功率
0dbW=10lg(1W/1W)表示無(wú)損耗
-20dbW=10lg(1W/100W)，
dbW=30+dbmW.
http://www.moonblinkwifi.com/dbm_to_watt_conversion.cfmhttp://hi.baidu.com/baidonlin無(wú)線(xiàn)增益天線(xiàn)介紹：
目前市場(chǎng)上的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品，天線(xiàn)的增益一般為2dBi和3dBi，為了無(wú)線(xiàn)信號的擴展，一些用戶(hù)喜歡更換高增益的天線(xiàn)，比如5dBi和9dBi。(dB是個(gè)比值，不是單位；dBm是功率的單位；dBc常用互調方面，不常用；dBi是增益單位。)
無(wú)線(xiàn)路由器的說(shuō)明書(shū)，一般都會(huì )標有天線(xiàn)增益和RF(射頻功率)。一般來(lái)說(shuō)，17dBm=10logP，p=10的1.7次方毫瓦，也就是50毫瓦。天線(xiàn)增益指的是它的主瓣功率比全向天線(xiàn)在同角度的功率高2dB(比值)。天線(xiàn)是無(wú)源器件，不會(huì )增加功率，不管加多大增益的天線(xiàn)，它發(fā)射的功率都不會(huì )比50mw更高，功率主要取決于發(fā)射熱點(diǎn)，即無(wú)線(xiàn)路由器、無(wú)線(xiàn)AP本身，只要它們的功率符合要求，大家就可以放心更換高增益的天線(xiàn)。
什么是dBi、dBd、dB、dBm、dBc?
分類(lèi):
通訊技術(shù)************************************************************************************************************************************************
我們在看到相關(guān)的技術(shù)資料時(shí)候，經(jīng)常遇到dB和dBm的概念。dB，就是分貝，是一個(gè)以十為底的對數概念。注意，分貝只用來(lái)評價(jià)一個(gè)物理量和另一個(gè)物理量之間的比例關(guān)系，它本身并沒(méi)有物理量綱。兩個(gè)量之間的比例每增加10倍，則它們的差可以表示為10個(gè)分貝。
比如說(shuō)：A="100"，B="10"，C="5"，D="1"則
A/D＝20dB；B/D="10dB"；C/D="7dB"；B/C＝3dB。
也就是說(shuō)，兩個(gè)量差10分貝就是差10倍，差20分貝就是差100倍，依此類(lèi)推。通常還需要記住差3分貝就是兩個(gè)量之間差2倍。
dBm是分貝毫瓦的意思。就是說(shuō)，固定1毫瓦的功率為0dBm，用以確定系統的功率。比如我們常見(jiàn)的讀卡器的數據功率大多是27dBm和30dBm。27dBm就是500毫瓦；30dBm就是1000毫瓦（1瓦）。別看只差3dBm，實(shí)際功率差兩倍！
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問(wèn)：請問(wèn)dBi、dBd、dB、dBm、dBc之間的區別。
答：它們都是功率增益的單位，不同之處如下：
dBi和dBd是功率增益的單位，兩者都是相對值，但參考基準不一樣。dBi的參考基準為全方向性天線(xiàn)；dBd的參考基準為偶極子。一般認為dBi和dBd表示同一個(gè)增益，用dBi表示的值比用dBd表示的要大2.15 dBi。例如：對于一增益為16 dBd的天線(xiàn)，其增益折算成單位為dBi時(shí)，則為18.15dBi，一般忽略小數位，為18dBi。
dB也是功率增益的單位，表示一個(gè)相對值。當計算A的功率相比于B大或小多少個(gè)dB時(shí)，可按公式10 lg A/B計算。例如：A功率比B功率大一倍，那么10 lg A/B = 10 lg 2 = 3dB。也就是說(shuō)，A的功率比B的功率大3dB；如果A的功率為46dBm，B的功率為40dBm，則可以說(shuō)，A比B大6dB；如果A天線(xiàn)為12dBd，B天線(xiàn)為14dBd，可以說(shuō)A比B小2dB。
dBm是一個(gè)表示功率絕對值的單位，計算公式為：10lg功率值/1mW。例如：如果發(fā)射功率為1mW，按dBm單位進(jìn)行折算后的值應為：10 lg 1mW/1mW = 0dBm；對于40W的功率,則10 lg(40W/1mW)=46dBm。
dBc也是一個(gè)表示功率相對值的單位，與dB的計算方法完全一樣。一般來(lái)說(shuō)，dBc相對于載波(Carrier)功率而言。在許多情況下，用來(lái)度量載波功率的相對值，如度量干擾（同頻干擾、互調干擾、交調干擾、帶外干擾等）以及耦合、雜散等的相對量值。在采用dBc的地方，原則上也可以使用dB替代。
實(shí)用資料——關(guān)于天線(xiàn)增益及其考量
在無(wú)線(xiàn)通訊的實(shí)際應用中，為有效提高通訊效果，減少天線(xiàn)輸入功率，天線(xiàn)會(huì )做成各種帶有輻射方向性的結構以集中輻射功率，由此就引申出“天線(xiàn)增益”的概念。簡(jiǎn)單說(shuō)，天線(xiàn)增益就是指一個(gè)天線(xiàn)把輸入的射頻功率集中輻射的程度，顯然，天線(xiàn)的增益與其方向圖的關(guān)系很大，主瓣越窄、副瓣越小的天線(xiàn)其增益就越高，而不同結構的天線(xiàn)，其方向圖的差別是很大的。
在通訊技術(shù)領(lǐng)域，與其它考量功率、電平等參數的量值同樣，天線(xiàn)增益也采用相對比較并取對數的簡(jiǎn)化法來(lái)表示，具體計算方法為：在某一方向向某一位置產(chǎn)生相同輻射場(chǎng)強的時(shí)，對無(wú)損耗理想基準天線(xiàn)的輸入功率與待考量天線(xiàn)的輸入功率的比值取對數后乘以10 （G＝10lg(基準Pin/考量Pin)），即稱(chēng)為該天線(xiàn)在該點(diǎn)方向的增益。常用衡量天線(xiàn)增益的單位是dBi和dBd。對于dBi，其基準為理想的點(diǎn)源天線(xiàn)，即一個(gè)真正意義上的“點(diǎn)”來(lái)作天線(xiàn)增益的對比基準。理想點(diǎn)源天線(xiàn)的輻射是全向的，其方向圖是個(gè)理想的球，同一球面上所有點(diǎn)的電磁波輻射強度均相同；對于dBd，其基準則為理想的偶極子天線(xiàn)。因偶極子天線(xiàn)是帶有方向性的，故二者有個(gè)固定的恒差2.15即0dBd="2".15dBi。
需要說(shuō)明的是，通常所說(shuō)的“全向天線(xiàn)”不是嚴格的說(shuō)法，全向天線(xiàn)應指在三維立體空間的全向，但工程界也往往把某個(gè)平面內方向圖為圓周的天線(xiàn)稱(chēng)為全向天線(xiàn)，如鞭狀天線(xiàn)，它在徑向的主瓣是圓，但仍有軸向的副瓣。
常見(jiàn)天線(xiàn)的增益：鞭狀天線(xiàn)6－9dBi，GSM基站用八木天線(xiàn)15－17dBi，拋物面定向天線(xiàn)則很容易做到24dBi。
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到底GSM手機和CDMA手機輻射功率誰(shuí)大誰(shuí)小或相差多少、為得出實(shí)際的客觀(guān)的比較結果，由一家國際著(zhù)名的CDMA技術(shù)權威公司和國內某知名的GSM網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化公司工程技術(shù)人員于2001年12月上旬沿北京市二環(huán)路全線(xiàn)進(jìn)行了CDMA和GSM現網(wǎng)中手機發(fā)射功率的測試。測試結果表明，在二環(huán)路上CDMA手機平均發(fā)射功率為2.4dBm（1.72毫瓦），GSM手機平均發(fā)射功率為28.9dBm（773毫瓦），考慮GSM手機只在八分之一時(shí)間內發(fā)射，GSM手機在時(shí)間上的等效平均發(fā)射功率可減少到96.63mW（19.85dBm）。由此可見(jiàn)，CDMA手機的平均發(fā)射功率相當于GSM手機在時(shí)間上的等效平均發(fā)射功率的1.78%。
本文分為四部分，第一部分從CDMA和GSM的技術(shù)體制上對CDMA和GSM手機的發(fā)射功率的要求作了比較;第二部分詳細介紹了路測實(shí)驗的過(guò)程和結果；第三部分討論了目前國際上普遍采用的手機輻射標準（SAR值）與手機發(fā)射功率的關(guān)系；第四部分是全文的結論。
一、CDMA和GSM系統對手機發(fā)射功率要求比較
我們先來(lái)了解一下CDMA和GSM相關(guān)技術(shù)規范對手機發(fā)射功率的要求[2，3]。目前普遍使用的GSM手機900MHz頻段最大發(fā)射功率為2W（33dBm),1800MHz頻段最大發(fā)射功率為1W（30dBm），同時(shí)規范要求，對于GSM900和1800頻段，通信過(guò)程中手機最小發(fā)射功率分別不能低于5dBm和0dBm。CDMA IS-95A規范對手機最大發(fā)射功率要求為0.2W-1W（23dBm-30dBm），實(shí)際上目前網(wǎng)絡(luò )上允許手機的最大發(fā)射功率為23dBm（0.2W），規范對CDMA手機最小發(fā)射功率沒(méi)有要求。
在實(shí)際通信過(guò)程中，在某個(gè)時(shí)刻某個(gè)地點(diǎn)，手機的實(shí)際發(fā)射功率取決于環(huán)境，系統對通信質(zhì)量的要求，語(yǔ)音激活等諸多因素，實(shí)際上就是取決于系統的鏈路預算。在通常的網(wǎng)絡(luò )設計和規劃中，對于基本相同的誤幀率要求，GSM系統要求到達基站的手機信號的載干比通常為9dB左右，由于CDMA系統采用擴頻技術(shù)，擴頻增益對全速率編碼的增益為21dB，（對其他低速率編碼的增益更大），所以對解擴前信號的等效載干比的要求小于-14dB?。–DMA系統通常要解擴后信號的~E/N值為7dB左右，）。
我們再來(lái)比較一下GSM和CDMA手機發(fā)射功率的初始值的取定及功率控制機制。
手機與系統的通信可分為兩個(gè)階段，一是接入階段，二是話(huà)務(wù)通信階段。
對于GSM系統，手機在隨機接入階段沒(méi)有進(jìn)入專(zhuān)用模式以前，是沒(méi)有功率控制的，為保證接入成功，手機以系統能允許的最大功率發(fā)射（通常是手機的最大發(fā)射功率）[4]。在分配專(zhuān)用信道（SDCCH或TCH）后，手機會(huì )根據基站的指令調整手機的發(fā)射功率，調整的步長(cháng)通常為2dB。調整的頻率為60ms一次。
對于CDMA系統，在隨機接入狀態(tài)下，手機會(huì )根據接收到的基站信號電平估計一個(gè)較小的值作為手機的初始發(fā)射功率，發(fā)送第一個(gè)Access Probe,如果在規定的時(shí)間內還沒(méi)有得到基站的應答信息，手機會(huì )再加大發(fā)射功率。這個(gè)過(guò)程重復下去，直到收到基站的應答或者到達設定的最多嘗試次數為止。在通話(huà)狀態(tài)下，每1.25ms基站會(huì )向手機發(fā)送一個(gè)功率控制命令信息，命令手機增大或減少發(fā)射功率，步長(cháng)為1dB。
由上面的比較可以看出，總體而言，考慮到CDMA系統其他獨有的技術(shù)，如軟切換，RAKE接收機對多徑的分集作用，強有力的前向糾錯算法對對上行鏈路預算的改善，CDMA系統對手機的發(fā)射功率的要求比GSM系統對手機發(fā)射功的要求要小得多，而且GSM手機在接入過(guò)程中以最大的功率發(fā)射，在通話(huà)過(guò)程中功率控制速度較慢，所以手機以大功率發(fā)射的機率較大；而CDMA手機獨特的隨機接入機制和快速的反向控制，可以使手機平均發(fā)射功率維持在一個(gè)較低的水平。上述的定性分析結論在后面的實(shí)際測量中得到了驗證。
二、路測試驗描述和結果分析
路測實(shí)驗進(jìn)行了CDMA和GSM手機在實(shí)際通信過(guò)程中發(fā)射功率的測試。CDMA測試手機和GSM測試手機同時(shí)撥打1861，汽車(chē)內收音機調整到適當音量，模擬雙向通話(huà)。車(chē)速40km左右。GSM手機每480ms抽樣一次，CDMA手機每20ms抽樣一次。試驗測得的GSM手機和CDMA手機的發(fā)射功率的統計分布如圖所示。
CDMA手機的線(xiàn)性平均發(fā)射功率為2.4dBm（1.72毫瓦）,以最大功率（23dBm,0.2瓦）發(fā)射的概率為0.2%；GSM手機的線(xiàn)性平均發(fā)射功率為28.9dBm（773毫瓦），以最大功率（2瓦）發(fā)射的概率為21.8%。值得注意的是目前北京市區的北京移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò )已相當成熟，基站間距較小，GSM手機可以較小功率發(fā)射；而CDMA網(wǎng)絡(luò )處于發(fā)展階段，網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化后，對CDMA手機發(fā)功率的要求會(huì )更小。
三、手機安全輻射標準與手機發(fā)射功率
手機輻射對人體的影響尚在不斷的觀(guān)察與研究之中，國外有大量相互矛盾的研究報告，目前尚未有全面的科學(xué)的結論。目前國際上（包括美國FCC，NCRP，歐洲的CENEIEC）普遍采用的標準是SAR值（SPECIFIC ABSORPTIOM RATE）[5]，它指的是人體單位質(zhì)量吸收的射頻功率，可表示為:
其中~是人體組織的電導率， ~為人體組織的密度，.珽為人體組織內因受電磁輻射產(chǎn)生的場(chǎng)強。這三個(gè)參數都是人體位置的函數。如果要求某一器官吸收的射頻功率，則可由積分關(guān)系戶(hù) ~ 得出，M 是器官的質(zhì)量，該器官也可指整個(gè)人體。
由于手機在通話(huà)時(shí)靠近人的的腦部（不帶耳機），手機輻射天線(xiàn)與人腦的距離通常小于15CM。人腦處于天線(xiàn)輻射的近場(chǎng)，由于人體組織結構的復雜性，理論上計算天線(xiàn)輻射功率與人體內場(chǎng)強分布的關(guān)系非常困難。但根據電磁場(chǎng)理論，有一點(diǎn)是可以肯定的，在天線(xiàn)結構以及手機和人體相對位置一定的情況下，天線(xiàn)輸入功率越大，在人體內形成的電場(chǎng)強度越高，人體吸收的射頻輻射功率越大。目前測量SAR值一個(gè)重要方法是使用人體組織等效模型，利用探頭來(lái)測量受射頻輻射的人體內的實(shí)際場(chǎng)強值。
對SAR要求較嚴的是FCC標準，對30MHZ-15GHZ頻段推薦了兩類(lèi)輻射標準[5]：
受控制的輻射極限：
0.4mw/g(人體平均值),峰值8mw/g(對任何1克人體組織平均),平均時(shí)間6分鐘;
非控制的輻射極限
0.08mw/g(人體平均值),峰值1.6mw/g(對任何1克人體組織平均),平均時(shí)間30分鐘.
手機輻射屬于人不能控制射頻源的非控制輻射。
