홍라이프 계산기삽입 손실 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
이 계산기는 케이블, 필터, 커넥터, 감쇠기 같은 부품의 삽입 손실을 데시벨로 구합니다. 부품이 없을 때와 있을 때 부하에서 잰 전력이나 전압을 넣으면 되며, 통과하는 전력의 비율도 함께 보여 줍니다. RF 기술자, 음향 기술자, 광섬유 설치자가 매일 쓰는 계산입니다.
계산 방법
전력 측정값: IL = 10 log₁₀(P_없을 때 ÷ P_있을 때)dB
같은 부하 양단의 전압 측정값: IL = 20 log₁₀(V_없을 때 ÷ V_있을 때)dB
부하에 도달하는 전력 = P_있을 때 ÷ P_없을 때 × 100%
- 두 값은 같은 단위여야 합니다. IL이 양수면 손실, 음수면 이득입니다.
원리
데시벨은 비율을 로그 눈금으로 나타내므로 연결된 부품들의 손실을 그냥 더하면 됩니다. 전력비는 10 log₁₀을 씁니다. 일정한 저항에 걸리는 전력은 전압의 제곱에 비례하므로, 같은 비를 전압으로 나타낼 때는 20 log₁₀을 씁니다. 삽입 손실은 같은 소스와 부하에서 부품이 있을 때와 없을 때 부하에 전달되는 전력을 비교하므로, 부품이 흡수하는 에너지와 소스 쪽으로 반사하는 에너지가 모두 포함됩니다.
예제 풀이
기본값인 전력 측정, 부품 없이 10mW, 부품을 넣고 8mW로 계산합니다.
- 비율 = 8 ÷ 10 = 0.8이므로 전력의 80%가 부하에 도달하고 20%를 잃습니다.
- IL = 10 × log₁₀(10 ÷ 8) = 0.969dB입니다.
- 해당하는 전압비 = √0.8 = 0.8944입니다.
- 값이 양수이므로 손실을 일으킵니다.
| 장치를 넣은 후: 전력 (mW) 또는 전압 (V) | 삽입 손실 (dB) |
|---|---|
| 2 | 6.99 |
| 4 | 3.979 |
| 6 | 2.218 |
| 8 | 0.969 |
| 10 | 0 |
| 12 | -0.792 |
| 16 | -2.041 |
결과 해석
3dB는 전력의 약 절반, 10dB는 10분의 1이 통과한다는 뜻입니다. 좋은 커넥터는 보통 1dB에 훨씬 못 미치는 손실을 보이지만, 높은 주파수의 긴 케이블은 수십 dB를 잃기도 합니다. 직렬로 연결된 부품들의 dB 값을 더하면 전체 손실이 됩니다. 시스템 설계에서는 이 합계를 링크 버짓에 넣어 수신 신호가 충분한지 확인합니다.
흔한 실수
- 전력에 20 log, 전압에 10 log를 쓰는 경우
- 두 측정에서 소스나 부하 조건을 다르게 하는 경우
- 두 측정값의 W와 mW를 섞는 경우
- 반사를 나타내는 반사 손실(return loss)과 삽입 손실을 혼동하는 경우
자주 묻는 질문
손실 1dB는 무슨 뜻입니까?
전력의 약 79%가 통과한다는 뜻입니다.
삽입 손실이 음수일 수 있습니까?
능동 필터나 증폭기처럼 신호를 키우는 부품이면 그렇습니다.
여러 부품의 전체 손실은 어떻게 구합니까?
각 부품의 삽입 손실(dB)을 더합니다.
전압으로 쟀을 때 20 log를 쓰는 이유는 무엇입니까?
같은 저항에서 전력은 전압의 제곱에 비례하므로, 전압비의 로그에 2를 곱해야 전력 기준의 dB와 같아지기 때문입니다.
출처: Standard definitions of the decibel (10 log₁₀ for power, 20 log₁₀ for voltage across equal resistances) and of insertion loss