로그(log)로 표현한 세상, 데시벨(dB)에 대해서 알아보자

1. dB (decibel) 상대값

전압, 전류, 전력, 압력, 에너지 밀도등에 있어서, 상대적인 힘의 비를구할때 사용하는 단위입니다.

입력전력에 대한 출력전력의 비의 상용대수를 벨이라 하며, 그 10배가 dB입니다.

- 압력 NdB = 10log(P1/P2)

전력은 전압이나 전류의 제곱에 비례하므로

- 전압 NdB = 20log(V1/V2)

- 전류 NdB = 20log(I1/I2)의 형태로 됩니다. (여기서, 1은 출력, 2는 입력)

즉, 입, 출력의 상대적인 (log scale) 비율을 나타내는 것 입니다. [ex. log(1/2)와 log(2/4)와 같듯이요.]

(단, 기준 입력이 1mW에 대한 출력값의 비는 dBm(3번)이라 정의합니다.)

2. dB/oct, dB/dec (dB per octave, dB per decade)

/oct는 주파수비가 2배, /dec는 주파수비가 10배임을 나타냅니다. [ex. -6dB/oct의 경우 주파수가 2배로 될때마다 6dB씩 감소하게 됩니다.] 

3. dBm (decibels above 1miliwatt) 절대값

전력의 절대 측정 단위로 0dBm=1mW로 정해져 있습니다. (따라서, 1W=30dBm 입니다.)

이것은 길이를 잴때 m, km단위처럼 절대적인 값입니다. 

power의 단위는 W입니다.  log scale로 바꿀 때 reference power 1mW 와 비교한다고 생각하면 됩니다.

그래서 입력 기준이 1mW이므로 Gain 입장에서 출력 power는 몇 dBm 이라 말할 수 있는 것입니다.

4. dBc (decibels relative to the carrier) 상대값

Carrier 대 Spurious 비의 단위입니다.

비교되는 기준이 carrier frequency의 power amplitude 입니다.

[ex. spectrum analyzer로 측정해봤더니, carrier frequency로부터 100KHz떨어진 지점에 noise로 보이는 신호가 하나 보인다고 가정합시다, 이놈이 carrier frequency의 power 크기에 비해 얼마만큼의 power를 가졌냐고 얘기할 때 dbc라는 표현을 씁니다. 가장 쉽게 ocisllator와 같은 소자의 data sheet을 보면, 이런 dbc라는 단위가 나옵니다. [ex. 원 주파수에 비해 고조파 성분의  몇 dbc낮다.]

5. dBi

안테나의 절대 이득을 나타내는 단위로 i는 isotropic(등분성)입니다.

등방성 안테나(전 방향에 균등한 전파를 쏘는 가상의 안테나)를 기준으로 한 안테나의 이득.

쌍극 안테나를 기준으로 하는 경우에는 dBd나 dB라고 . dBi 단위는 dBd보다 2.14 크다.

6. dBd (decibels related to dipole antenna)

안테나의 이득을 완전 반파장 안테나(절대이득 2.15dBi)와의 비로 나타내는 단위입니다. 여기서 -d는 dipole입니다.

7. dBm/Hz

1Hz당 전력밀도로 잡음 전력을 표현할 때 단위입니다.