자유 공간 경로 손실 계산기
송신 전력, 거리, 주파수로 이상적인 RF 경로 손실과 수신 전력을 계산합니다.
자유 공간 경로 손실 계산
송신 전력은 dBm, 거리는 미터, 반송파 주파수는 헤르츠로 입력하세요.
자유 공간 경로 손실이란
자유 공간 경로 손실은 전자기파가 이상적인 점원에서 멀리 퍼질 때 무선 전력 밀도가 감소하는 현상입니다. 공기가 신호를 흡수해서 생기는 것이 아니라, 같은 송신 에너지가 점점 넓어지는 구면에 분포하기 때문에 발생합니다. 이 계산기는 거리와 주파수로 이상적인 경로 손실을 구한 뒤 송신 전력에서 그 손실을 빼서, 양쪽 안테나 이득과 다른 모든 손실이 영일 때의 수신 전력을 추정합니다.
거리 단위가 미터이고 주파수 단위가 헤르츠일 때, 식은 거리의 상용로그에 이십을 곱한 값과 주파수의 상용로그에 이십을 곱한 값을 더한 뒤 147.55를 뺀 것입니다. 결과 단위는 데시벨입니다. 거리가 두 배가 되면 손실이 약 6.02 dB 늘어나며, 안테나 이득을 고정하면 주파수를 두 배로 해도 같은 양이 증가합니다. 이 간소화된 버짓에서 dBm 단위 수신 전력은 송신 전력에서 dB 단위 경로 손실을 뺀 값입니다. 데시벨은 로그값이므로 뺄셈은 선형 전력의 나눗셈에 해당합니다.
전체 무선 링크 버짓에는 송신 안테나 이득, 수신 안테나 이득, 급전선 손실, 커넥터 손실, 편파 불일치, 대기 흡수, 강우 감쇠, 차폐 손실 및 기타 마진이 포함됩니다. 지향성 안테나는 이득으로 확산 손실 일부를 상쇄할 수 있지만 정렬이 필요합니다. 실제 지상 링크에는 반사, 회절, 산란, 수목, 건물, 지형, 다중 경로 페이딩도 영향을 줍니다. 따라서 자유 공간 경로 손실은 기준값이며 현장 성능을 보장하지 않습니다. 이 계산의 바탕인 프리스 전송 관계는 원거리장 전파와 장애물 없는 가시선을 가정합니다.
표시된 단위로 양의 거리와 주파수를 입력하세요. 주파수 변환은 중요합니다. 일 메가헤르츠는 백만 헤르츠이고 일 기가헤르츠는 십억 헤르츠입니다. 추정 수신 전력을 수신기 감도와 비교하고 신뢰성을 위해 충분한 페이드 마진을 확보하세요. 위성, 마이크로파, 이동통신, Wi-Fi, Bluetooth, 센서 링크에 같은 기본식을 쓸 수 있지만 각 용도에 맞는 안테나와 환경 항이 필요합니다. 근거리장 결합, 유도 전송선, 실내 경험적 경로 손실 모델에는 다른 방법이 필요합니다. 실제 무선 설계에서는 법적 전력 제한을 확인하고 전파 모델링과 측정으로 최종 버짓을 검증하세요.
자유 공간 경로 손실 예시
| 링크 입력값 | 이상적인 결과 | 용도 |
|---|---|---|
| 20 dBm, 50 m, 2.4 GHz | 74.033625 dB 손실 | 단거리 Wi-Fi 링크 |
| 43 dBm, 1,000 m, 900 MHz | 91.53485 dB 손실 | 이동통신 대역 링크 |
| 0 dBm, 10 m, 2.4 GHz | 60.054225 dB 손실 | Bluetooth 통신 거리 추정 |
RF 경로 손실 계산 방법
- 송신기 출력 전력을 dBm으로 입력합니다.
- 가시선 거리를 측정하고 미터로 입력합니다.
- 반송파 주파수를 헤르츠로 변환하고 양수를 입력합니다.
- 계산을 선택한 뒤 이상적인 손실과 수신 전력을 전체 링크 버짓에 사용합니다.
자주 묻는 질문
자유 공간 경로 손실은 무엇을 뜻하나요?
장애물이 없는 공간에서 무선 에너지가 기하학적으로 퍼지는 현상입니다. 장애물, 날씨, 하드웨어 손실, 안테나 이득은 제외합니다.
주파수가 높을수록 계산 손실이 커지는 이유는 무엇인가요?
등방성 안테나와 거리를 고정하면 프리스 관계에서 주파수가 높을수록 경로 손실이 커집니다. 실제 안테나 이득은 주파수에 따라 달라질 수 있어 별도로 다뤄야 합니다.
수신 전력은 수신기 입력 전력과 같은가요?
여기서 사용하는 이득 영, 추가 손실 영의 단순화된 경우에만 같습니다. 전체 링크 버짓은 안테나 이득을 더하고 케이블, 커넥터, 편파, 환경 손실을 뺍니다.
킬로미터와 메가헤르츠를 바로 입력해도 되나요?
아닙니다. 이 입력란은 미터와 헤르츠를 요구합니다. 먼저 단위를 변환하지 않으면 로그 결과에 큰 계통 오차가 생깁니다.
가시선이 확보되면 결과가 보장되나요?
아닙니다. 자유 공간 조건은 이상적인 기준입니다. 지면 반사, 프레넬 영역 차폐, 날씨, 다중 경로가 실제 링크를 바꿀 수 있습니다.