TV수신레벨(TV Level)의 표시방법 - dB와 dBμ, 전계강도측정기 등

TV수신레벨(TV Level)의 표시방법 - dB와 dBμ, 전계강도측정기 등

 

 

1. 레벨의 표시방법

1) dB와 dBμ

전파의 강도 또는 신호의 세기를 측정하는데는 전계강도 측정기를 사용한다. 전계강도 측정기로는 전파 또는 신호의 강도를 dB로 나타내게 되어있다.

신호의 세기는 level이라고 부르고 있으나 레벨은 dBμ로 표시하는 외에 V, ㎷, ㎶ 등의 전압으로 표시하는 적도 있다.

dB는 이득과 감쇄량 등과 같은 배율, 즉 레벨의 상대置를 나타내는 것에 비해 dBμ는 1㎶를 0dB로 한 레벨의 상대치를 나타내고 dB뒤에 μ를 붙인다.

dB와 dBμ와의 관계를 그림 2.1과 같은 구체적인 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

안테나 출력레벨이 70dBμ라는 것은 (2.1)식과 같이 안테나 출력전압이 약 3200㎶이고 레벨의 절대치를 표시하고 있다.

이득 30dB증폭기란 것은 입력레벨을 70dBμ로 하면 출력레벨은 110dBμ가 되는 것을 의미하지만 구체적으로는 2.2식처럼 증폭기가 약 3.2배의 증폭기이고 레벨의 상대치를 표시하고 있다.

 

2) 실효치

전계강도측정기로는 그림 2.2와 같은 신호 결국 정현파를 측정하지만 측정치의 눈금은 실효치로 표시되어 있다. 전계강도측정기는 정현파의 실효치를 측정하고 있는 것이다. 정현파의 실효치와 진폭사이에는 다음의 관계가 성립한다.

따라서 보통 정현파의 전압이 몇V라는 것은 이 실효치를 표시하므로 최대치는 √2배가 된다. 예를 들면 전압이 100V이면 실효치가 100V이고 최대치는 141V가 된다.

 

3) 레벨과 임피던스

레벨을 나타낼 경우 정식으로는 임피던스가 몇 Ω 경우의 레벨인가 하는 것을 명시하지 않으면 안된다.

예를 들면 수신기의 입력레벨이 60dBμ라고 하는 것만으로는 불충분하다. 수신기의 입력에는 현재 75Ω, 200Ω, 300Ω 3종류가 있으나 입력레벨이 단순히 60dBμ라 해도 임피던스가 다르면 수신기의 입력전압은 다음과 같이 각각 다르기 때문이다.

역으로 전력이 일정한 경우 임피던스가 다르면 임피던스가 다르면 레벨 즉 전압이 다르다. 구체적으로 75Ω의 경우와 300Ω의 경우 相違(서로 다른)에 대해 표시하면 다음과 같이 된다.

지금 전력 W는 일정, 75Ω일 경우의 전압을 E75, 300Ω일 경우의 전압을 E300 이라고 하면 E75와 E300과의 관계는 식2.3과 같다.

 

따라서 전력이 일정할 경우 300Ω의 레벨은 75Ω레벨의 2배 결국 6dB높다. 역으로 75Ω레벨은 300Ω레벨의 1/2배로 6dB낮다.간단히 말하면 전력이 일정하고 임피던스가 다를 경우 전압의 비는 임피던스비의 평방근과 같다. 따라서 이 관계를 이용해서 당초 임피던스 레벨에서 다른 임피던스 레벨로 환산할 때의 보정치는 표2.1과 같다.

 

[표2.1] 임피던스의 상이에 대한 레벨의 보정치

 

4) 레벨과 개방치, 종단치

레벨을 표시할 경우 정식으로는 개방치인지 종단치인지 명시하여야 한다. 이것은 개방치와 종단치에 6dB차가 있고 개방치는 종단치보다도 6dB 높게 되기 때문이다.

 

5) TV 신호레벨의 선두치와 평균치

레벨을 표시할 경우 정식으로는 개방치인지 종단치인지 명시하여야 한다. TV 영상신호는 그림 2.3(b)와 같은 형태를 하고 있으나 선두치(정식은 동기선두치)는 (a)와 같이 동기선단에서 레벨을 표시하고 평균치는 (c)와 같이 包絡線 평균치에서 레벨을 나타내고 있다. 여기서 선두치 레벨은 (a)와 같은 동기선단의 정현파 실효치를 나타내는 것이지 동기선단의 정현파 최대치를 나타내는 것은 아니다. 마찬가지로 평균치 레벨이라는 것도 (c)와 같이 포락선평균치에서 정현파 실효치를 나타내는 것이다.

통상 전계강도측정기로는 TV 영상신호의 선두치는 측정할 수 없으므로 평균치를 측정토록 되어있다. 따라서 TV영상반송파를 전계강도계로 측정하면 그림에 따라 다소 변동하나 보통 선두치는 평균치보다도 5~6dB높게 된다. 단, 연속정현파에 대해서는 선두치도 평균치에 같게 되므로 특히 명시하지 않아도 좋다.

 

6) 레벨의 표시방법

레벨의 정식표시에는 임피던스, 개방치, 종단치, 평균치 3요소를 병기하여야 한다.

예1] 개방전압 평균치 75Ω

예2] 300Ω 단자 종단전압 동기선두치

3요소의 상호환산중에서 가장많이 사용되는 75,300Ω에 대해 표시하면 표2.2와 같이 된다. 통상 TV신호레벨을 표시할 경우 전계강도는 표준 다이폴의 개방단 선두치 레벨을 단위길이(1m)로 환산해 표시하고 공중선과 증폭기의 입출력 레벨은 특성 임피던스로 종단했을 때의 동기선두치를 표시하며 후자는 dBμ로 표시한다.

 

[표2.2] 레벨표시 요소의 상호환산