科创-射频工程计算器

功率单位换算

输入值

带宽（仅谱密度换算用）

电压 / 电流单位换算

输入值

阻抗（dBμV↔dBm 及电流换算用）

场强单位换算

输入值

dBμV ↔ dBm（50Ω 口诀：差107）

dBm = dBμV − 107（50Ω） dBμV = dBm + 107（50Ω）
通用：dBm = dBμV + 20·log(1μV/V) − 10·log(R/1Ω) + 30 = dBμV − 10·log(R) − 90

dBμV

dBm

阻抗 (Ω)

收发系统公共参数

发射功率 P_T

发射天线增益 G_T (dBi)

发射馈线损耗 L_fT (dB)

接收天线增益 G_R (dBi)

接收馈线损耗 L_fR (dB)

频率 f

接收机灵敏度 P_min (dBm) i

目标接收电平（反算距离用, dBm）

自由空间路径损耗

\(L_\text{fs}=20\lg(d/\text{km})+20\lg(f/\text{MHz})+32.45\) \(P_R=P_T+G_T+G_R-L_{fT}-L_{fR}-L_\text{fs}-L_\text{add}\)

通信距离 d

附加损耗 L_add (dB)

地面传播模型（Okumura-Hata / COST-231 / ECC-33）

Hata城市（150~1500 MHz）：\(L_u=69.55+26.16\lg f-13.82\lg h_T-a(h_R)+(44.9-6.55\lg h_T)\lg d\)
COST-231（1500~2000 MHz）：\(L=46.3+33.9\lg f-13.82\lg h_T-a(h_R)+(44.9-6.55\lg h_T)\lg d+C_M\)
ECC-33（2~6 GHz）：\(L=L_\text{fs}+L_\text{bm}-G_b-G_m\)，\(G_b\) 为基站高度增益，\(G_m\) 为移动台高度增益

发射天线高度 h_T (m) i

接收天线高度 h_R (m) i

通信距离 d (km)

环境类型

地面湿润度修正 i

降雨衰减（附加, dB）i

各类天气附加衰减参考（ITU-R P.840 / P.838）

大气气体吸收（\(O_2\) + \(H_2O\)）：1 GHz 以下可忽略；10 GHz 约 0.03 dB/km；60 GHz \(O_2\) 吸收峰约 15 dB/km
降雨衰减（ITU-R P.838）：\(\gamma_R = k\cdot R^\alpha\) dB/km，\(R\) 为降雨率(mm/hr)；10 GHz时 \(k\approx 0.0101\)，\(\alpha\approx 1.276\)；频率越高指数越大
云雾：10 GHz 时约 0.05~0.1 dB/km；砂尘（严重沙尘暴）：10 GHz 约 0.01~0.1 dB/km

频率 f（雨衰计算）

降雨率 R (mm/hr)

路径长度 (km)

极化方式

电平 ↔ 场强互算

E(dBμV/m) = P(dBm) − G(dBi) + L_feed(dB) + 20·log(f/MHz) + 77.23
P(dBm) = E(dBμV/m) + G(dBi) − L_feed(dB) − 20·log(f/MHz) − 77.23

接收电平 P (dBm)

场强 E (dBμV/m)

频率 f

天线增益 G (dBi)

馈线损耗 L_feed (dB)

功率通量密度 (PFD) 互算

P(dBm) = S(dBW/m²) + G(dBi) − 20·log(f/MHz) + 68.55
E(dBμV/m) = S(dBW/m²) + 145.78
S_free(dBW/m²) = P_T(dBm) − 30 − 20·log(d/km) − 101（全向天线）

功率密度 S (dBW/m²)

功率密度 S (mW/cm²)

场强 E (dBμV/m)

接收电平 P (dBm)

天线增益 G (dBi)

频率 f

由发射功率求距离处功率密度

发射功率 P_T

发射天线增益 G_T (dBi)

距离 d

天线系数 (AF) 与增益

AF(dB/m) = 20·log(f/MHz) − G(dBi) − 29.77（50Ω）
E(dBμV/m) = V_rcv(dBμV) + AF(dB/m) → V_rcv = E − AF

频率 f

天线增益 G (dBi)

天线系数 AF (dB/m)

有效长度 L_eff (m)

抛物面天线口径与增益

G(dBi) = 10·log(η·(πD/λ)²) η≈0.55~0.65（效率因子，一般取0.55即4.5系数）
λ(m) = 300/f(MHz) D(m) = λ/π · √(G_linear/η)

口径 D (m)

增益 G (dBi)

频率 f

效率因子 η

天线噪声温度

T_ant(K) = 290·(1 − η_ant) （馈源失配/欧姆损耗→噪声温度）
NF(dB) → T_noise(K) = 290·(10^(NF/10) − 1) T_sys = T_ant + T_feed + T_LNA + ...

前放噪声系数 NF_LNA (dB)

天线效率 η_ant (0~1)

前放→接收机间馈线损耗 (dB)

接收机噪声系数 NF_rcv (dB)

前放增益 G_LNA (dB)

射电源强度 ↔ 接收电平 ↔ 天线需求

1 Jy = 10⁻²⁶ W/m²/Hz = −260 dBW/m²/Hz S_dBJy = 10·log(S_Jy)
P(dBm/Hz) = S(dBW/m²/Hz) + G(dBi) − 20·log(f/MHz) + 68.55
亮温度 T_b(K) = S(Jy)·λ²/(2k·Ω_beam) ≈ S(Jy)·λ²·G_lin/(8π·k) （点源，天线波束内均匀）

射电源强度 (Jy)

频率 f

接收带宽 BW

天线增益 G (dBi) i

抛物面口径 D (m)

天线效率 η i

接收系统灵敏度

T_sys 应包含所有噪声来源：天线欧姆损耗（T_ant=290·(1−η_ant)，η_ant为馈源辐射效率，通常接近1）、前放、馈线、接收机，由 Friis 公式折算到天线端。此处直接输入总 T_sys 或等效灵敏度，无需再单独输入天线效率。

系统噪声温度 T_sys (K) i

或：等效灵敏度 (dBm/Hz) i

要求检测 SNR (dB)

考虑辐射计积分增益（Dicke radiometer方程）

亮温度 (Brightness Temperature) 互算

瑞利-金斯近似（hf≪kT）：T_b(K) = S(Jy)·λ²·G_lin / (8π·k·1e26) （点源充满波束）
或：T_b(K) ≈ S(Jy)·λ²·A_sr / (2k·1e26) （A_sr为源张角球面度）

亮温度 T_b (K)

射电源强度 (Jy)（此行独立）

频率 f（同上频率栏）

天线增益 G (dBi)（同上天线栏）

葵花宝典速查

功率(dBm)	功率(mW/W)	说明
0 dBm	1 mW	基准
3 dBm	2 mW	+3dB≈×2
10 dBm	10 mW	+10dB≈×10
13 dBm	20 mW
20 dBm	100 mW
23 dBm	200 mW
30 dBm	1 W	0 dBW
33 dBm	2 W
37 dBm	5 W
40 dBm	10 W	10 dBW
47 dBm	50 W
50 dBm	100 W
60 dBm	1 kW
70 dBm	10 kW

dBμV ↔ dBm（50Ω）

dBμV	dBm	线性值
0 dBμV	−107 dBm	1 μV
20 dBμV	−87 dBm	10 μV
40 dBμV	−67 dBm	100 μV
60 dBμV	−47 dBm	1 mV
80 dBμV	−27 dBm	10 mV
107 dBμV	0 dBm	224 mV
120 dBμV	+13 dBm	1 V

噪声温度速查

NF (dB)	T_noise (K)	说明
0.1 dB	7 K	低噪声放大器极限
0.5 dB	35 K	优质MMIC LNA
1.0 dB	75 K	典型LNA
2.0 dB	170 K
3.0 dB	290 K	室温天线
10 dB	2610 K	普通接收机

常用射电源参考强度

天体	强度 (Jy)	频率（参考值）
太阳 H I线（静日）	~1,600,000	1420 MHz
太阳（射电连续谱，静日）	~40,000	10 GHz
木星风暴爆发	~100,000	15–40 MHz
仙后座A（Cas A）	~2720	1 GHz
仙后座A（Cas A）	~1000	10 GHz
仙后座A（Cas A）	~8100	300 MHz
天鹅座A（Cyg A）	~1600	1 GHz
室女座A（M87/Vir A）	~200	1 GHz
蟹状星云（Tau A）	~1000	300 MHz
蟹状星云（Tau A）	~300	5 GHz
银河系中心（Sgr A*区域）	~1500	1 GHz
SEFD 典型值（小型射电望远镜）	1~100	—

接收机灵敏度（噪声温度→dBm/Hz）

P_noise(dBm/Hz) = 10·log(k·T) + 30 = 10·log(T_K) − 198.6
T=290K → −174 dBm/Hz（室温热噪声底）
T=50K → −184.2 dBm/Hz T=10K → −194.6 dBm/Hz T=3K → −199.3 dBm/Hz