데시벨

데시벨의 정의

데시벨은 두 전력량의 비를 상용로그로 나타낸 값이다.

기준 전력 P0에 대한 측정 전력 P의 크기를 로그 척도로 표시한다.

데시벨은 무차원 값이므로 기준을 명시하지 않으면 의미가 없다.

벨의 1/10이 데시벨이라는 점도 함께 기억한다.

전력비와 전압비

전력량의 비는 10log, 전압이나 전류의 비는 20log로 계산한다.

전압은 전력의 제곱에 비례하므로 같은 임피던스에서 계수가 20이 된다.

가장 흔한 실수는 전압비를 전력 식에 대입하는 것이다.

진폭량은 제곱하여 전력처럼 다룬다는 점을 기억한다.

계산 예제

첫 번째 예제는 송신 전력 2W를 dBm으로 바꾸는 계산이다.

2W는 2000mW이므로 10·log(2000)을 계산하면 약 33dBm이다.

두 번째 예제는 1mV를 dBμV로 바꾼다. 1mV는 1000μV이므로 60dBμV다.

dB 값은 더하고 빼서 직렬 구간의 전체 레벨을 구한다.

기준값별 단위

dBm, dBW, dBmV, dBμV는 모두 기준값을 정해 절대 레벨을 나타낸 단위다.

기준값이 무엇이냐에 따라 단위 이름이 달라진다.

0dBm은 1mW, 0dBW는 1W, 0dBmV는 1mV를 뜻한다.

표는 단위와 기준값을 한 줄씩 대응시킨 것이다.

헷갈리는 점과 시험 포인트

가장 흔한 실수는 전압비에 전력용 계수 10을 곱하는 것이다.

dBm은 1mW, dBW는 1W가 기준이라 두 값은 항상 30dB 차이가 난다.

네퍼는 자연로그를 쓰므로 데시벨과 직접 비교하려면 환산이 필요하다.

dB는 비율이므로 절대 레벨 단위는 기준값을 반드시 함께 적는다.

정리

정리하면 데시벨은 곱셈 비를 덧셈 차이로 바꾸는 로그 단위다.

전력은 10log, 전압과 전류는 20log를 쓰고 기준값을 함께 적는다.

시험에서는 기준값별 단위 구분과 네퍼와의 차이가 자주 나온다.