RF 링크 버짓이란?
RF 링크 버짓(link budget)은 신호가 송신기에서 수신기까지 전달되는 동안 겪는 모든 이득과 손실을 합산해 정리한 것입니다. 송신 전력, 안테나 이득, 전파(경로) 손실, 그 밖의 시스템 손실을 모두 더하면 무선 링크 반대편에서 받게 될 수신 신호 전력을 미리 예측할 수 있습니다. 이 계산기는 로그 단위인 데시벨(dB) 영역에서 동작하므로, 모든 값을 단순히 더하고 빼기만 하면 됩니다. 덕분에 계산이 빠르고 직관적입니다.
계산기 사용 방법
송신기 출력 전력을 dBm 단위로, 송신 안테나 이득을 dBi 단위로 입력하세요. 이어서 전체 경로 손실을 dB 단위(자유 공간 손실 + 추가 감쇠)로, 수신 안테나 이득을 dBi 단위로 입력합니다. 마지막으로 케이블·커넥터·급전선 손실처럼 그 밖의 시스템 손실을 dB 단위로 넣으면 됩니다. 계산기는 수신 신호 전력(dBm)과 송신 체인의 EIRP(등가 등방성 복사 전력)를 함께 산출합니다.
공식 설명
핵심 수식은 다음과 같습니다:
$$P_{rx} = \text{Tx Power} + \text{Tx Gain} - \text{Path Loss} + \text{Rx Gain} - \text{Other Losses}$$데시벨은 로그 단위이므로 이득은 모두 더해지고 손실은 모두 빼집니다. 이렇게 구한 수신 전력을 수신기 감도와 비교하면 링크 마진(link margin)을 알 수 있습니다. 마진이 양수(+)라면 정상적으로 동작하는 링크라는 뜻입니다.
예제 풀이
송신기가 10 dBi 안테나로 30 dBm를 출력한다고 가정해 봅시다. 경로 손실은 100 dB, 수신 안테나 이득은 10 dBi, 케이블·커넥터 손실은 합쳐서 3 dB입니다. 이때 수신 전력은 $$30 + 10 - 100 + 10 - 3 = -53 \text{ dBm}$$이고, EIRP는 $$30 + 10 = 40 \text{ dBm}$$입니다. 수신기 감도가 −90 dBm이라면 37 dB라는 넉넉한 링크 마진을 확보하게 됩니다.
자주 묻는 질문(FAQ)
dBm과 dBi의 차이는 무엇인가요? dBm은 1밀리와트(mW)를 기준으로 한 절대 전력 레벨이고, dBi는 등방성 복사체를 기준으로 한 상대적인 안테나 이득입니다. 둘은 링크 버짓에서 그대로 더하고 빼서 함께 사용할 수 있습니다.
"기타 손실"에는 무엇이 포함되나요? 동축 케이블 손실, 커넥터 손실, 편파 불일치, 안테나 지향 오차, 대기 흡수, 그리고 여유분으로 잡아 두는 페이드 마진(fade margin) 등이 모두 여기에 해당합니다.
경로 손실은 어떻게 구하나요? 자유 공간 경로 손실은 거리와 주파수로 계산할 수 있으며, 여기에 장애물·다중 경로·강우 감쇠 등 사용 환경에 따른 추가 손실을 더해 보정합니다.
