問題：在一個低通濾波中，經常會看到一個值-3dB（-3分貝），到底是個什么含義？

今天我就來粗淺的講解這個問題。

在低通濾波器中，我們說的 “截止頻率”（或叫 - 3dB 點），就是信號功率被削弱到原來一半的那個頻率點。

為什么是 -3dB？

這個數值是從物理學公式里算出來的。功率減半，用對數來表示，就是：
10 × log??(1/2) ≈ -3.01 dB

為了方便，我們通常就記作 -3dB。

在濾波器里，它具體意味著什么？

1. 這是 “分界線”

• 截止頻率：這個 -3dB 點定義了濾波器的 “邊界”。
• 通帶：低于這個頻率的信號，會被基本保留（雖然也會有一點點衰減）。
• 阻帶：高于這個頻率的信號，會被顯著削弱。

2. 不只是功率減半

• 功率減半，也意味著信號的電壓（或電流）幅度降到了原來的約 70.7% (1/√2)。

3. 一個直觀的例子
假設一個低通濾波器的截止頻率是 1kHz（即 -3dB 點在 1kHz）。

• 對于一個 500Hz 的信號（低于截止頻率），它通過后功率可能只損失了 1dB，幾乎沒什么變化。（見下圖）
• 對于一個 1kHz 的信號（正好在截止頻率），它通過后功率會損失 3dB，變成原來的一半。
• 對于一個 2kHz 的信號（高于截止頻率），它通過后功率可能會損失 7dB 以上，只剩下原來的十分之二。

衰減計算器網址（在線計算）：

在線衰減計算器：RC低通濾波器衰減計算器_長沙灣流智能科技有限公司 (valneu.com)

dB是什么？

???????dB 是一個無量綱的相對單位，核心是 “用對數簡化大倍數的比較”，比如信號增強 / 衰減了多少倍、兩個設備的功率差距等。
它的計算公式基于 “功率比值”：
dB = 10 × log??(P? / P?)
（P?是 “被比較的功率”，P?是 “參考功率”）

• 例子 1：若信號功率從 10mW 放大到 1000mW（放大 100 倍），則增益為：10×log??(1000/10) = 10×log??(100) = 20dB（“+20dB” 表示增強）。
• 例子 2：若信號從 50mW 衰減到 5mW（衰減 10 倍），則衰減為：10×log??(5/50) = 10×log??(0.1) = -10dB（“-10dB” 表示減弱）。

注意：dB 必須依附 “參考對象” 才有意義，單獨說 “某信號是 30dB” 是錯誤的 —— 必須說 “比參考信號強 30dB”。

dBm又是什么？

dBm：是無線傳輸中表示功率的單位。

dBm 是有固定基準的絕對功率單位，專門用于表示 “小功率信號”（如通信、傳感器、射頻領域的信號），基準是 “1 毫瓦（1mW）”。
它的計算公式是：
dBm = 10 × log??(P / 1mW)
（P 是實際功率，單位需統一為毫瓦 mW）

• 例子 1：若實際功率 P=1mW，代入得：10×log??(1mW/1mW)=10×0=0dBm（即 “1mW 對應 0dBm”，這是最核心的基準點）。
• 例子 2：若 P=10mW，代入得：10×log??(10/1)=10×1=10dBm。
• 例子 3：若 P=0.1mW（100μW），代入得：10×log??(0.1/1)=10×(-1)=-10dBm。

常見 dBm 與功率的對應關系（記住這幾個能快速估算）：

dBm 值	對應功率	說明（通信 / 傳感器場景）
30dBm	1000mW=1W	較強的發射功率（如部分基站）
20dBm	100mW	中等發射功率（如 WiFi 熱點）
10dBm	10mW	普通模塊發射功率
0dBm	1mW	基準值（弱信號參考）
-10dBm	0.1mW	較弱的接收信號
-30dBm	0.001mW=1μW	極弱信號（需高靈敏度設備接收）

dBm是功率單位，而dB只是表達倍數關系，沒有單位。

信號衰減計算器提供了一個很好的分析工具，對于我們做輔助分析，厘清思路還是很有幫助的。