ما هو فقد الإدخال؟
فقد الإدخال هو مقدار القدرة المفقودة من الإشارة عند إدخال مكوّن ما — مثل موصّل أو كابل أو مرشّح أو مقسّم أو موهِّن — ضمن خط النقل. ويُعبَّر عنه بالديسيبل (dB)، وهو من أهم مؤشرات الأداء في هندسة الترددات الراديوية (RF) والموجات الميكروية والألياف الضوئية. وكلما انخفضت قيمة فقد الإدخال، زادت نسبة الإشارة التي تنفذ عبر المكوّن.
كيفية استخدام الحاسبة
أدخِل قدرة الدخل (\(P_{in}\)) — أي القدرة الداخلة إلى المكوّن — وقدرة الخرج (\(P_{out}\)) — أي القدرة المقاسة بعده. ويجب أن تكون القيمتان بالوحدة نفسها (نستخدم هنا الميلي واط، لكن أي وحدة قدرة متّسقة تفي بالغرض لأن النتيجة تعتمد على النسبة فقط). اضغط على زر الحساب لتحصل على فقد الإدخال بالديسيبل إلى جانب نسبة القدرة الخام.
شرح المعادلة
يُعرَّف فقد الإدخال بالديسيبل بالعلاقة $$\text{IL (dB)} = 10 \cdot \log_{10}\!\left(\frac{\text{P}_{in}\text{ (mW)}}{\text{P}_{out}\text{ (mW)}}\right)$$. ويُستخدم المعامل 10 لأننا نتعامل مع نسبة قدرة؛ أما إذا كنت تتعامل مع جهد أو سعة، فيجب استخدام المعامل 20 بدلًا من ذلك. تشير النتيجة الموجبة إلى فقد حقيقي (أي أن الخرج أقل من الدخل). وإذا تساوت \(P_{in}\) مع \(P_{out}\)، فإن الفقد يساوي 0 ديسيبل، أي أن المكوّن خالٍ من الفقد نظريًا.
مثال محلول
افترض أن قدرة قدرها 10 ميلي واط تدخل إلى كابل، ولا يخرج منه سوى 5 ميلي واط. عندئذٍ تكون النسبة \(10 / 5 = 2\). ومنه: $$\text{IL} = 10 \cdot \log_{10}(2) = 10 \cdot 0.30103 \approx 3.01 \text{ ديسيبل}$$ وهذه هي قاعدة «الـ 3 ديسيبل» الشهيرة: تخفيض القدرة إلى النصف يعادل فقدًا قدره 3 ديسيبل.
الأسئلة الشائعة
لماذا جاءت نتيجتي سالبة؟ إذا كانت قدرة الخرج أكبر من قدرة الدخل (كما في حالة المضخّم مثلًا)، فإن المعادلة تعطي قيمة سالبة تمثّل كسبًا وليس فقدًا.
هل تؤثّر الوحدة في النتيجة؟ لا — ما دامت \(P_{in}\) و \(P_{out}\) مقاستين بالوحدة نفسها، فإن النسبة (ومن ثمّ نتيجة الديسيبل) تبقى ثابتة.
ما هي قيمة فقد الإدخال الجيدة؟ يعتمد ذلك على نوع المكوّن: فقد تضيف الموصّلات أجزاءً من الديسيبل، بينما قد تضيف المرشّحات أو الكابلات الطويلة عدة ديسيبلات. وبوجه عام، كلما كانت القيمة أقل كان ذلك أفضل.
