Qu’est-ce que le gain en décibels ?

Qu’est-ce que le gain en décibels ?

En électronique, le gain fait référence à la capacité d'un appareil à hausser la puissance ou l'amplitude d'un signal. Le gain est généralement calculé en prenant le rapport du signal de sortie au signal d'entrée et est exprimé en décibels (dB).


Le gain d'un amplificateur de signal mobile

Le gain d'un amplificateur montre dans quelle mesure l'appareil est capable d'accroître le niveau du signal d'entrée. L'antenne extérieure obtient un signal d'une puissance X, l'antenne intérieure diffuse un signal d'une puissance Y, la différence en YX, ce sera l'augmentation de signal produite par l'équipement, ou le gain d'un amplificateur.

Quand vous choisissez un amplificateur de signal, il est important de connaître son gain en dB car cette mesure définit la puissance de l’appareil. Un gain de 10 dB est plus puissant qu’un gain de 7 dB.


Qu'est ce qui indique la force du signal d'un portable?

C'est très utile de connaître la puissance de signal reçu par votre téléphone portable. Cela vous permettra de trouver une zone blanche, ou le meilleur endroit pour installer l'antenne extérieure.

Toutes les barres ne sont pas égales

Regardez votre smartphone. Combien de barres voyez-vous ? En général, le nombre de barres sert à vous donner une idée de la puissance du signal reçu. Mais il est important de savoir qu'avec la même force du signal d'entrée le nombre de barres peut varier d’un opérateur à l’autre.

Orange peut avoir 3 barres, alors que SFR n’a qu’une, malgré le fait que les deux opérateurs reçoivent exactement le même signal et ont la même vitesse de données. C’est lié au fait qu’il n’y a aucune norme sur la façon dont les opérateurs peuvent représenter le signal en barres.

Il est plus précis de voir la puissance du signal en décibels milliwatts (dBm).

Qu'est-ce que le décibel milliwatt?

Le décibel milliwatt (dBm ou, parfois, dBmW) est une unité utilisée pour mesurer la puissance en un seul point. Contrairement au décibel, dBm ne prend pas en compte la différence de signal ou de puissance dans l'ensemble du réseau. Par comparaison, le décibel (dB) est une unité utilisée pour quantifier le rapport entre deux valeurs, comme le rapport signal d'entrée sur signal de sortie.

"Si on considère le rapport poids/décibel, le rendement sonore d'une mouche surpasse celui d'un avion."

Fredric Brown, un écrivain américain de science-fiction

Une valeur de dBm plus élevée signifie un signal plus fort. Mais toutes les valeurs sont négatives, alors ne soyez pas surpris! -50 dBm est un signal plus fort que -70 dBm, -70 dBm est plus puissant que -80 dBm, etc.

-80 dBm ou plus (par exemple -70, -60 ou -50 dBm) est considéré comme un signal fort. -110 dBm ou moins (c'est-à-dire -120, -130) est un signal très faible. 

Cela est vrai pour tous les téléphones et opérateurs. Quand vous rencontrez les coupures d’appels, perte de connexion, ralentissement de l’Internet, cela veut dire que vous êtes proche de la zone -110 dBm.

Voilà pourquoi les amplificateurs de signal mobile ont gagné en popularité avec l’apparition des téléphones portables et d'autres appareils cellulaires. Un amplificateur de signal sert à augmenter le niveau de décibels milliwatts vers -50 dBm et améliorer votre connexion GSM, 3G et 4G LTE.


Le calcul de la force du signal lors du montage d'un ampli

Pour calculer la quantité de signal qui serait produite en montant un amplificateur, il faut prendre la force du signal d'un endroit et ajouter la quantité de gain en dB de l'amplificateur. Le chiffre résultant représentera la force du signal cellulaire que vous pourrez recevoir après l'installation d'un amplificateur. Voir ci-dessous:

-100 dBm + 60 dB = -40 dBm

où -100 dBm est le signal à l'extérieur

60 dB est le gain de l'amplificateur

- 40 dBm est le signal diffusé à l'intérieur.


Quel signal est bon pour la 3G et la 4G?

D'habitude, la force de signal souhaitable pour la 3G et 4G est similaire, mais pas identique. C'est expliqué par l'utilisation des différentes fréquences 3G et 4G.

La force du signal de -70 dBm est considérée comme excellente pour la 3G, alors que pour la 4G une lecture de -90 dBm serait superbe.

Pour le service 3G, -110 dBm est considéré comme une "zone blanche", mais représente simplement un "signal faible" pour la 4G.

Les forces de signal recommandées pour la 5G seront à nouveau différentes. Malheureusement, bien que les vitesses de la 5G soient plus élevées, la technologie est plus sensible aux interférences et à la dégradation du signal.


La différence de puissance entre les niveaux de gain

Le gain en décibels est mesuré exponentiellement, ce qui veut dire que la différence entre un gain de 7 dB et celui de 10 dB est très grande.

Pour être précis, deux fois plus grande !

Regardez la liste ci-dessous :

  • Pour chaque gain de 3 dB la puissance augmente en deux fois.
  • Un gain de 6 dB accroît la puissance du signal de quatre fois
  • Pour chaque gain de 10 dB la puissance augmente de dix fois
  • Et un gain de 20 dB? Un tel gain augmentera le signal de 100 fois.

Nous savons tous qu’il y a une différence entre un gain de 50 dB et 70 dB, mais la différence de puissance est beaucoup plus grande que la plupart des gens pensent. Ainsi, la prochaine fois que vous comparez les amplificateurs de signal, faites attention aux gains en dB. Parce que la différence entre un gain de 65 dB et 70 dB est beaucoup plus grande que l’on peut penser.

N'oubliez pas que malgré ces incroyables multiplications exponentielles, s'il n'y a pas de signal optimal où l'antenne extérieure est installée, l'amplificateur de signal ne fonctionnera certainement pas.

Matthieu Combe
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