Convertisseur dB / dBm / Watt — Calculateur de puissance RF et de rapport

Formules utilisées

• dBm ↔ Watts: \( P(\mathrm{W}) = 10^{\frac{\mathrm{dBm}}{10}} / 1000 \),   \( \mathrm{dBm} = 10 \log_{10}\big(P(\mathrm{mW})\big) \)
• dBW ↔ Watts: \( P(\mathrm{W}) = 10^{\frac{\mathrm{dBW}}{10}} \),   \( \mathrm{dBW} = 10 \log_{10}\big(P(\mathrm{W})\big) \)
• Rapport (puissance) : \( \Delta\mathrm{dB} = 10 \log_{10}\!\left(\dfrac{P_2}{P_1}\right) \),   \( P_2 = P_1 \cdot 10^{\Delta\mathrm{dB}/10} \)
• Tension/Courant (avec impédance \(R\)) : \( V_{\mathrm{rms}} = \sqrt{P R} \),   \( I_{\mathrm{rms}} = \sqrt{\dfrac{P}{R}} \),   for sine \( V_{\mathrm{pp}} = 2\sqrt{2}\,V_{\mathrm{rms}} \)

L'impédance n'affecte que les Vrms/Vpp/Irms dérivés. dBm et dBW sont des niveaux de puissance absolus indépendants de l'impédance.

dB, dBm et dBW — ce que cela signifie et quand les utiliser

dB (décibel) est un rapport, pas une unité absolue. Il indique combien une puissance (ou amplitude) est plus grande ou plus petite qu'une autre. Parce que le dB est logarithmique, il est idéal en RF et audio où les valeurs couvrent de nombreux ordres de grandeur. Pour les rapports de puissance, utilisez 10·log10(P2/P1). Pour les rapports de tension ou de courant à impédance identique, utilisez 20·log10(V2/V1).

dBm est un niveau de puissance absolu référencé à 1 milliwatt. Il répond : « de combien de dB au-dessus (ou en dessous) de 1 mW est ce signal ? » De même, dBW est référencé à 1 watt. Les conversions sont directes : dBm = 10·log10(P[mW]), dBW = 10·log10(P[W]). Un lien rapide entre les deux : dBm = dBW + 30 (puisque 1 W = 1000 mW).

Référence rapide (calcul mental pratique)

• 0 dBm = 1 mW
• 10 dBm ≈ 10 mW
• 20 dBm ≈ 100 mW
• 30 dBm = 1 W
• 40 dBm = 10 W
• -3 dB ≈ moitié de la puissance ; +3 dB ≈ double de la puissance
• +10 dB = puissance ×10 ; −10 dB = puissance ÷10

Impédance et valeurs de tension/courant

La puissance en dBm ou dBW ne dépend pas de l'impédance. Toutefois, si vous voulez les équivalents Vrms, Vpp (sinusoïde) ou Irms, vous devez supposer (ou mesurer) une charge, généralement 50 Ω en RF (et d'autres valeurs en audio et instrumentation). Avec une impédance R, les relations sont Vrms = √(P·R), Irms = √(P/R) et, pour une sinusoïde, Vpp = 2√2·Vrms. Si votre système n'est pas en 50 Ω, renseignez l'impédance réelle dans l'outil pour des valeurs de tension/courant exactes.

Cas d'usage courants

• Liaisons RF (Wi-Fi, LoRa, cellulaire, radioamateur) : La puissance d'émission est souvent en dBm. Le gain d'antenne (dBi) et les pertes de câble/connecteur (dB) s'additionnent/se retranchent pour estimer la puissance reçue.
• Mesures de laboratoire : Les analyseurs de spectre et wattmètres affichent typiquement dBm. Convertir en Watt aide à dimensionner atténuateurs, terminaisons et amplificateurs en sécurité.
• Budget système : Utilisez le dB pour les gains/pertes en cascade ; passez au dBm/W quand il faut une puissance absolue à un étage.

Pièges courants (et comment les éviter)

• Mélanger dB (rapport) et dBm/dBW (absolu) : Gardez-les distincts : le dB modifie, le dBm/dBW indique.
• Utiliser 20·log10 pour les rapports de puissance : Pour la puissance, utilisez toujours 10·log10. Réservez 20·log10 aux rapports tension/courant à impédance constante.
• Oublier l'impédance : dBm ↔ W n'en a pas besoin, mais Vrms/Irms/Vpp si.
• Supposer Vpp = 2·Vrms : C'est faux pour une sinusoïde — utilisez Vpp = 2√2·Vrms.

Exemple détaillé

Vous mesurez 30 dBm. Cela fait 1 W. Sur 50 Ω, Vrms = √(1·50) ≈ 7.071 V, Vpp ≈ 2√2·7.071 ≈ 20.0 V et Irms = √(1/50) ≈ 0.141 A. Si vous insérez un atténuateur de 6 dB, la puissance de sortie baisse d'un facteur 4 : à 24 dBm ≈ 0.25 W.