2.6 分贝
分贝（dB）是传输增益（或损耗）和相对功率的标准单位，其定义如下：分贝是两个功率或功率密度之比，或者是一个功率相对于参考功率的比值。其单位的大小为国际单位“贝尔”的十分之一，贝尔常用来度量信号在电缆中的衰减。
单位贝尔定义为功率比值以10为底的对数（又称常用对数），即
因此，若P1（通常指输入功率）和P2（通常指输出功率）为两个功率量，那么我们说后者比前者大N分贝（N为一个正值），即
如果N<0，则说明P2比P1小N分贝。
若要将分贝转换为功率比，则可由上式得到
分贝瓦（dBW）：若所选参考功率P1=1W，则可用分贝瓦的单位，其定义为
分贝毫瓦（dBmW）：若所选参考功率P1=1mW，则可用分贝毫瓦（dBm）的单位，其定义为
分贝微瓦（dBµW）：若所选参考功率P1=1µW，则可用分贝微瓦的单位，其定义为
【注】
分贝（dB）是“功率比的对数”，不是功率单位；但dBµW、dBm和dBW是以对数形式表示的功率单位。
电压或电流增益：工程中常常要求用分贝数来表示相对电压或相对电流的大小。此概念的引出是以相同的阻抗来衡量输入、输出端功率大小为基础的，若在相同的阻抗上所测功率分别为Pout和Pin，则分别以电压和电流表示为
若以电压来描述功率增益，则有
若以电流来描述功率增益，则有
【注】
注1：损耗比值定义为增益比值的倒数，即
或以分贝表示，损耗为增益的负值，即
注2：对于以dB表示的增益分别为G1,G2,…,Gk，损耗分别为L1,L2,…Lm的多级级联网络，其网络的总增益的分贝数等于各级增益分贝数之和减去各级损耗分贝数之和，即
奈培（Np）：奈培定义为两个电流、电压或场强的比值的自然对数（以e为底的对数），它是表征衰减的单位。如果电压从V1衰减至V2，则有
N是以奈培（通常为一个正数）表示的衰减量，其定义为
在阻抗匹配的电路中，奈培与分贝单位上的相互转换关系推导如下：
若以分贝来表示奈培，则有
因此，1Np等于8.686dB。反之1dB 0.115Np=。需要注意的是，分贝数可正也可负，但奈培数只能为正数。表2.2和表2.3分别给出了常用对数及其分贝值与常用功率等级。
表2.2 常用对数及分贝值
表2.3 常用功率等级
