문. dB 전송량 단위

문. dB 전송량 단위

답.

1. dB 전송량 단위 개념

  - 데시벨(dB)는 전기신호의 진폭변화나 음향레벨 등을 표현하기위해 사용되는 단위임

  - 전송신호의 감쇠나 이득을 표현하기 용이하고 계산이 편리하므로 dB단위를 사용함

 

2. dB 전송량 사용 이유

구 분	설 명
신호의 신장 압축	- 작은 신호는 신장, 큰 신호는 압축하는 효과가 있어서 표현 편리
수식 계산의 편리성	- 곱셈, 나눗셈 연산을 +, - 연산으로 바뀌므로 신호의 연산이 간편해짐
인체 감각과의 정합	- 인체의 감각이 Log 특성을 가지므로 dB Scale이 소리나 신호 표현에 적합

 

3. 상대레벨과 절대레벨의 개념도 및 수식

가. 개념도

<그림. 상대레벨과 절대레벨 개념도>

  - 상대레벨 : 입력전력에 대한 출력전력의 비

  - 절대레벨 : 기준전력에 대한 수신전력의 비

 

나. 수식

구 분	설 명
상대레벨	(Pi : 입력전력, Po : 출력전력)
절대레벨	(Ps : 기준전력, Pr : 측정전력)

 

4. dB 전송량 단위 종류

단 위	공 식	설 명
dB		- 입력전력에 대한 출력전력비 - 상대레벨 - 증폭기, 필터, 선로, 안테나 등 활용
dBm		- 기준전력 1mW에 대한 신호전력의 비 - 절대레벨 - 이동통신, WPAN
dBW		- 기준전력 1W에 대한 신호전력의 비 - 절대레벨 - 위성통신시스템
dBmV		- 기준전압 1mV에 대한 신호전압의 비 - 절대레벨 - 영상통신시스템
dBμV		- 기준전압 1μV에 대한 신호전압의 비 - 절대레벨 - 장중파대 무선시스템

  - 30dBm = 0dBW이며 -30dBW = 0dBm임

 

5. neper 단위

  - neper는 절대레벨로 다음과 같이 정의됨

  - neper

(P1 : 기준 신호전력 P2 : 피측정 신호전력)

  - 1neper = 8.686(dB) 1dB=0.115neper

  - dB는 상용로그 neper는 자연로그에 기초함

 

6. neper와 dB 비교

구 분	neper	dB
수식
상대/절대레벨	절대레벨	상대레벨
Scale	자연로그	상용로그
단위	np	dB
적용	감쇠계수 표현	공학적 이득, 손실