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동축 케이블 손실 계산기

LMR-400, RG-58, RG-213 등의 RF 케이블 감쇠를 계산할 수 있습니다.케이블 유형, 주파수 및 길이를 입력하여 삽입 손실을 dB 단위로 구하십시오.무료로 즉시 결과를 얻을 수 있습니다.

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공식

Loss=α(f)×L100\text{Loss} = \alpha(f) \times \frac{L}{100}

참고: Times Microwave LMR cable datasheets; Belden cable catalog

α(f)— Cable attenuation at frequency f (dB/100m)
L— Cable length (m)

작동 방식

동축 손실 계산기는 모든 케이블 유형, 실행 길이 및 주파수에 대한 신호 전력 손실을 계산합니다. RF 엔지니어, 방송 시스템 설계자 및 안테나 설치자는 이를 사용하여 링크 버짓을 계산하고 주파수 범위에 적합한 케이블을 선택합니다.총 손실은 ITU-R P.525에 따른 도체 손실 (표면 효과로 인한 sqrt (f) 에 비례) 과 유전 손실 (유전 가열로 인한 f에 비례) 을 합한 것입니다. 알파_합계 = alpha_c sqrt (f) + alpha_d f와 Pozar의 '마이크로파 엔지니어링' (4판) 에 수록된 전송선 이론.

HF 주파수 (3-30MHz) 에서는 도체 손실이 지배적입니다. 100m 길이의 RG-58 주파수는 30MHz에서 4.2dB인 반면 3MHz에서는 1.3dB가 손실됩니다.1GHz 이상에서는 유전 손실이 심각해집니다. 고체 폴리에틸렌 (탄_델타 = 0.0002) 은 1GHz에서 0.8dB/100m가 추가되는 반면 PTFE (탄_델타 = 0.0001) 는 0.4dB/100m만 증가합니다.LMR-400 같은 저손실 케이블은 발포 폴리에틸렌 (er = 1.5, tan_delta = 0.0001) 을 사용하는데 비해 1GHz에서 6.8dB/100m의 성능을 발휘하는 반면 RG-58 케이블의 경우 21.5dB/100m의 성능을 제공합니다.

속도 계수 VF = 1/sqrt (er) 는 손실과 직접적인 상관관계가 있습니다. 전자기장이 더 많은 공기를 통과하기 때문에 동일한 주파수에서 폼 유전체 (VF = 0.85) 는 고체 PE (VF = 0.66) 보다 손실이 30-40% 낮습니다.구리 전도체의 경우 저항률 증가로 인해 온도 손실이 약 0.2% /C 증가합니다.

계산 예제

문제: 915MHz (LoRa 주파수) 에서 실행되는 75m LMR-400 실행의 총 손실을 계산하고 1W (30dBm) 송신기에서 안테나로 전달되는 전력을 결정하십시오.

제조업체 사양 및 ITU-R 방법론을 사용한 솔루션: 1.900MHz에서의 LMR-400 감쇠: 6.0dB/100m (타임스 마이크로웨이브 데이터시트) 2.케이블 손실: 6.0* (75/100) = 4.5 데시벨 3.커넥터 손실 추가: 각각 0.15dB = 0.3dB의 N형 커넥터 2개 4.전체 시스템 손실: 4.5 + 0.3 = 4.8 데시벨 5.안테나에서의 전력: 30 - 4.8 = 25.2 dBm = 331 밀리와트 6.효율성: 10^ (-4.8/10) = 33.1% — 75분 달리기에 적합함

비교: 915MHz의 RG-58 손실은 22dB/100m로 총 손실은 16.5dB이고 효율은 2.2% 에 불과합니다 (안테나에서 22mW).LMR-400 모델은 동일한 설치에서 15배 더 많은 전력을 제공합니다.

실용적인 팁

  • ✓전송 시스템의 경우 총 실행 손실이 3dB 미만 (전력 효율 50%) 이고 모든 dB가 노이즈 지수에 직접 영향을 미치는 수신 시스템의 경우 1dB 미만인 케이블을 선택하십시오.
  • ✓UHF (400MHz 이상) 에서 30m 이상 실행하는 경우 RG-58/RG-8X에서 LMR-400 또는 동급 제품으로 업그레이드하십시오. 3-4배의 비용 차이는 손실이 3-4배 낮기 때문에 정당화됩니다.
  • ✓셀룰러/마이크로파 주파수에서 50m 이상의 영구 설치를 위해서는 하드라인 (7/8" 또는 1-5/8") 을 사용하십시오. 앤드류 LDF4-50A 제품은 900MHz에서 1.6dB/100m의 성능을 달성한 반면 LMR-400 제품은 6.0dB입니다.

흔한 실수

  • ✗실외 설치에 실온 사양을 사용하면 케이블 손실이 0.2% /C 증가합니다. 주변 온도가 60°C일 때는 데이터시트 값에 8% 를 추가합니다.더운 날에는 10dB 링크 마진이 9.2dB까지 줄어들 수 있습니다.
  • ✗링크 버짓의 커넥터 손실 무시 — 각 N 커넥터는 1GHz에서 0.1-0.15dB를 추가하고, SMA는 0.15-0.2dB를 추가하고, PL-259 (UHF) 는 0.3-0.5dB를 추가합니다.일반적인 설치에서는 커넥터 4개를 사용할 경우 0.5-1.0dB가 추가됩니다.
  • ✗케이블 손실에 따른 VSWR 불일치 손실은 고려하지 않음 — 2:1 VSWR은 0.51dB 불일치 손실을 추가합니다. 케이블 손실로 인해 케이블 손실은 3dB + 2:1 VSWR = 총 3.51 dB, 3dB가 아닌 총 3.51 dB
  • ✗서로 다른 길이 단위를 사용하는 케이블 비교 — 항상 dB/100m 또는 dB/100ft로 표준화하십시오. 4.69dB/100m의 LMR-400 사운드는 동일한 케이블이라는 것을 깨닫기 전까지는 1.43dB/100피트보다 소리가 더 좋습니다.

자주 묻는 질문

HF (< 30MHz) 에서 두 케이블 모두 손실이 2dB/100m 미만이므로 업그레이드를 통해 얻을 수 있는 이점은 거의 없습니다.VHF/UHF에서는 그 차이가 극적입니다. 450MHz에서는 LMR-400 속도가 4.7dB/100m인 반면 RG-213 은 10.5dB/100m입니다.30m 실행 시 LMR-400 은 1.4dB, RG-213 은 3.2dB를 잃습니다. 이 1.8dB 차이로 유효 전송 전력이 두 배로 늘어납니다.경험상: 주파수* 길이 (MHz* 미터) 가 10,000을 초과할 때 업그레이드하세요.
주파수와 커넥터 유형에 따라 커넥터당 손실을 추가합니다.1GHz에서: N형 0.1 데시벨, SMA 0.15 데시벨, BNC 0.2 데시벨, PL-259/SO-239 (UHF) 0.3-0.5 데시벨.손실은 주파수에 따라 증가합니다. 6GHz에서 N형은 0.2dB이고 SMA는 0.25dB입니다.정밀 측정을 위해서는 IEEE 287-2007에 따라 메이트 페어 손실을 검증해야 합니다.마모되거나 오염된 커넥터는 0.5dB 이상 증가할 수 있으므로 중요한 작업을 수행하기 전에 검사하고 청소하십시오.
2.4GHz에서는 모든 케이블의 손실이 높습니다.LMR-200:26dB/100m (1.3dB 미만의 손실로 5m 미만으로 계속 실행 가능).LMR-400:11.5dB/100m (10m까지 허용 가능).LMR-600:8.0dB/100m (15m까지 허용 가능).15m 이상 실행하는 경우 LMR-900 (5.5dB/100m) 을 사용하거나 액세스 포인트를 안테나 가까이에 설치하십시오.5GHz WiFi에서는 손실이 40-50% 더 높습니다. 즉, 위의 최대 거리를 절반으로 줄이면 됩니다.
안테나와 LNA 간의 케이블 손실은 시스템 잡음 지수에 직접적으로 추가됩니다. NF_시스템 = NF_Cable + NF_LNA.LNA가 발생하기 전에 3dB 케이블 손실이 발생하면 감도가 3dB 저하됩니다 (감지 가능한 신호 전력이 절반으로 줄어듭니다).수신이 중요한 애플리케이션 (전파 천문학, 약한 신호 아마추어, GPS) 의 경우 안테나 피드포인트에 LNA를 장착하고 동축 케이블에 DC 전원을 공급하십시오.안테나에서 0.5dB LNA에 이어 10dB 케이블 손실이 발생하면 NF_System = 0.5 + 10/10 = 1.5dB가 발생합니다.케이블 뒤에 동일한 LNA를 사용하면 NF_System = 10+ 0.5 = 10.5dB가 생성됩니다.

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