Publicado por: Departamento de Investigación y Desarrollo, Technologie Optic.ca Inc., diciembre de 2025

La interpretación precisa de la potencia y la pérdida de señal es fundamental en los sistemas de comunicación inalámbricos y de fibra óptica. Dos unidades se utilizan comúnmente en la documentación técnica y en las mediciones de campo: dB (decibelio) y dBm (decibelio-milivatio). Aunque están estrechamente relacionadas y suelen usarse juntas, describen conceptos físicos fundamentalmente diferentes. Confundir estas unidades puede generar presupuestos de enlace incorrectos, mediciones malinterpretadas y diseños de sistemas defectuosos. Este artículo ofrece una explicación clara y rigurosa de la diferencia entre dB y dBm, seguida de un análisis de las unidades de potencia basadas en vatios y los prefijos métricos.

El decibelio (dB): una medida relativa

El decibelio (dB) es una unidad logarítmica adimensional que expresa la relación entre dos niveles de potencia. No representa un valor absoluto de potencia. En cambio, cuantifica cuánto ha aumentado o disminuido una señal en relación con otra. En los sistemas de fibra óptica, dB se utiliza comúnmente para describir la pérdida, la ganancia o la atenuación. Matemáticamente, el decibelio se define como:

dB = 10log₁₀(P₂ / P₁)

Donde _P1 es la potencia de referencia y _P2 es la potencia medida. Por ejemplo, si un transmisor óptico emite una señal a –20 dBm y el receptor mide –21 dBm, la pérdida de enlace es:

-20- (–21) = 1 dB

Esto significa que la potencia de la señal se ha reducido en 1 dB durante la transmisión. Dado que la escala de decibelios es logarítmica, representa eficazmente grandes variaciones de potencia. Un cambio de 3 dB corresponde aproximadamente a un factor de potencia de dos. Una pérdida de 10 dB corresponde a una reducción de diez veces, mientras que una de 20 dB corresponde a una reducción de cien veces. Este comportamiento logarítmico hace que la escala de decibelios sea especialmente útil en enlaces de fibra de larga distancia y sistemas de RF donde los niveles de potencia abarcan varios órdenes de magnitud.

El decibelio-milivatio (dBm): una medida absoluta

A diferencia del dB, el dBm es una unidad absoluta de potencia. Representa la potencia referida a 1 milivatio (1 mW). Por definición:

0 dBm=1 mW

Los valores positivos en dBm corresponden a potencias superiores a 1 mW, mientras que los negativos en dBm corresponden a potencias inferiores a 1 mW. La conversión entre dBm y vatios se obtiene mediante:

P(dBm)=10log⁡₁₀ (P(mW)/1 mW)

En las comunicaciones ópticas, los valores típicos son fuertemente negativos. Por ejemplo, una fuente LED puede emitir alrededor de -20 dBm, mientras que las fuentes de prueba láser o basadas en VCSEL pueden operar cerca de -10 dBm. En los sistemas inalámbricos, los indicadores de intensidad de la señal recibida (RSSI) suelen expresarse en dBm: los valores cercanos a -70 dBm se consideran fuertes y los inferiores a -100 dBm, débiles.

Es importante destacar que dBm y dB no son directamente convertibles. dB mide una diferencia, mientras que dBm mide un nivel absoluto. dB se puede usar para comparar dos valores dBm, pero no se puede convertir en vatios por sí solo.

Por qué son importantes las escalas logarítmicas

Tanto dB como dBm se basan en una escala logarítmica. Esto significa que pequeños cambios numéricos corresponden a grandes diferencias físicas. Por ejemplo, un aumento de –80 dBm a –77 dBm puede parecer modesto numéricamente, pero representa la duplicación de la potencia recibida. Esta propiedad explica por qué los gráficos de cobertura de la señal (como la distancia frente a los dBm recibidos desde una antena) muestran una rápida degradación del rendimiento con la distancia, incluso cuando los cambios numéricos parecen pequeños.

Potencia en vatios y prefijos métricos

Aunque el dBm se utiliza ampliamente para expresar niveles de señal en mediciones ópticas e inalámbricas, todas las magnitudes de potencia se derivan, en última instancia, de la unidad básica del SI, el vatio (W). Los sistemas de comunicación modernos operan en un rango dinámico excepcionalmente amplio, que abarca varios órdenes de magnitud de potencia. Por esta razón, los prefijos métricos del SI son esenciales para expresar los niveles de señal transmitidos y recibidos de forma compacta e interpretable.

Los prefijos métricos positivos indican niveles de potencia superiores a un vatio, mientras que los negativos indican niveles de potencia fraccionarios inferiores a un vatio. En sistemas de comunicación prácticos, en particular en receptores de fibra óptica y RF, la potencia detectada suele ser extremadamente baja. Las señales recibidas suelen estar en los rangos de milivatios (mW), microvatios (µW), nanovatios (nW) o picovatios (pW), que corresponden a valores fuertemente negativos cuando se expresan en dBm.

Es importante destacar que los valores negativos en dBm no representan una potencia física negativa. En cambio, indican niveles de potencia muy pequeños, pero estrictamente positivos, referenciados logarítmicamente a 1 mW, que se define como 0 dBm. El uso de prefijos métricos junto con unidades logarítmicas como el dBm proporciona un marco consistente y escalable para describir la potencia de la señal en todo el rango operativo de los sistemas de comunicación modernos.

Conclusión

En resumen, dB y dBm desempeñan funciones distintas pero complementarias en la ingeniería de comunicaciones. dB cuantifica cambios relativos como la ganancia y la pérdida, mientras que dBm especifica niveles de potencia absolutos con referencia a 1 mW. Comprender su diferencia es esencial para interpretar los presupuestos de enlace, analizar la atenuación y diseñar sistemas ópticos e inalámbricos fiables. Al combinarse con unidades basadas en vatios y prefijos métricos, estas medidas logarítmicas proporcionan un marco compacto y potente para describir el comportamiento de la señal en amplios rangos dinámicos.