使い方
- 周波数(MHz)と、2本のアンテナの間の距離(km)を入力します。
- 送信電力(dBm)、送信アンテナの利得(dBi)、送信側のケーブルとコネクタの損失(dB)を入力します。続けて、受信アンテナの利得(dBi)と受信側のケーブルとコネクタの損失(dB)を入力します。
- 受信機のデータシートから、受信感度(dBm)を入力します。
- リンクマージン(dB)と判定を読み取ります。計算の過程を開いて、計算を確認します。
自由空間の伝搬損失
自由空間の基本伝搬損失は、自由空間にある2つの等方性アンテナの間の損失です。ITU-R P.525では、32.4に、周波数(MHz)の常用対数の20倍と、距離(km)の常用対数の20倍を足した値として示されています。距離が2倍になると約6 dB増え、周波数が2倍になっても同じく約6 dB増えます。
Lbf = 32.4 + 20 × log10(f) + 20 × log10(d)
Lbf 自由空間の基本伝搬損失(dB)
f 周波数(MHz)
d 距離(km)
リンクバジェットとマージン
受信電力は、送信電力とアンテナの利得を足し、ケーブルの損失と伝搬損失を引いたものです。EIRPは、送信アンテナが受信機へ向けて送る電力です。リンクマージンは、受信電力が受信感度をどれだけ上回るかを示します。マージンが0以上であれば、受信機はその信号を使えます。
EIRP = Pt + Gt − Lt
Pr = Pt + Gt − Lt + Gr − Lr − Lbf
マージン = Pr − 感度
このツールが扱わないこと
- アンテナの間にある地形、建物、木々。これらは損失を加え、地面からの反射は信号を増やしたり減らしたりします。ITU-R P.525は自由空間の場合だけを扱います。
- 雨と大気。自由空間の式には含まれません。
- フェージング、干渉、設計でリンクマージンに上乗せする安全率。
計算例:2.4 GHzで2 km
周波数2400 MHz、距離2 kmでの自由空間の伝搬損失は、32.4 + 20 × log10(2400) + 20 × log10(2) = 32.4 + 67.60 + 6.02 = 106.02 dBです。
送信電力20 dBm、送信アンテナ12 dBi、送信側のケーブル損失1 dBの場合、EIRPは20 + 12 − 1 = 31.00 dBmです。受信アンテナ2 dBi、受信側の損失1 dBの場合、受信電力は31 + 2 − 1 − 106.02 = −74.02 dBmです。
受信感度が−90 dBmの場合、リンクマージンは −74.02 − (−90) = 15.98 dBで、リンクは成立します。
| 項目 | 値 |
|---|---|
| 自由空間の伝搬損失 | 106.02 dB |
| EIRP | 31.00 dBm |
| 受信電力 | −74.02 dBm |
| リンクマージン | 15.98 dB |
よくある質問
距離が2倍になると、伝搬損失が6 dB増えるのはなぜですか?
損失は距離の常用対数に比例して増えます。20 log10(2) は約6.02なので、距離を2倍にすると、自由空間では約6 dB増えます。電力は距離の2乗に反比例し、デシベルで表すと同じ規則になります。
周波数はMHz、距離はkmで入力するのはなぜですか?
ITU-R P.525の式(6)の単位であり、定数32.4はこの単位で書かれています。ほかの単位で同じリンクを入力するには別の定数が必要なので、このツールはこの2つの単位だけを受け付けます。
dBiとdBmの違いは何ですか?
dBiは利得で、アンテナの最もよく飛ぶ方向の電力を、等方性アンテナの電力と比べた比をデシベルで表したものです。dBmは絶対的な電力で、1 mWを基準にしています。そのため、0 dBmは1 mWです。
どの受信感度を入力すればよいですか?
必要なデータ速度や品質について、受信機のデータシートが示す最も弱い入力信号を使ってください。同じリンクでも、受信感度がより負の値であるほど、リンクマージンは大きくなります。
アンテナの高さや地形は含まれていますか?
含まれていません。入力したアンテナの利得とケーブル損失だけが計算に入ります。自由空間の値は経路の基準であり、障害物や地面の反射がある実際の経路では、損失がさらに大きくなることがあります。
入力した数値はサーバーに送られますか?
送られません。計算はブラウザの中で行われ、入力した内容が保存されたり、当サイトに送信されたりすることはありません。
出典
- ITU-R P.525-5, Calculation of free-space attenuation (11/2024), equations (5) and (6)(英語)
- Washington State University EE 432, lecture 6: Link Budgets (sensitivity and the received power sum)(英語)
数値と文章の最終確認日:2026年11月12日木曜日。