電力⇒dB
電力比（P1 / P2）をデシベル（dB）に換算します。
P1
P2
デシベル
—dB
計算履歴
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計算式
計算式： dB = 10 × log₁₀(P1 / P2)
※電力の場合は係数が10（電圧は20）
※電力の場合は係数が10（電圧は20）
設計のポイント
電力比のdB換算は電圧比と係数が異なります（10×log vs 20×log）。RF回路設計では電力を扱うことが多く、この計算が頻繁に必要になります。
なぜ係数が違うのか：P = V²/R のため、電力は電圧の2乗に比例します。その分log₁₀に掛ける係数が半分になります（20→10）。
こんなときに使います
2 つの電力の比を dB で表すときに使います。送信出力、ケーブル損失、アンテナ利得、アイソレーションなど、高周波の世界では電力基準の dB が標準です。
電力比は 10·log₁₀
dB = 10 × log₁₀(P1 / P2) です。電圧比の 20·log₁₀ と係数が違うので、取り違えると 2 倍ずれます。
高周波の分野では、インピーダンスが 50Ω に統一されていることが多いため、電力で扱うほうが自然です。送信出力（dBm）、ケーブル損失（dB/m）、アンテナ利得（dBi）はすべて電力基準です。
リンクバジェットでの使い方
dB の便利なところは掛け算が足し算になることです。送信から受信までの経路を、すべて dB で書いて足し引きするだけで受信電力が求まります。
| 項目 | 値 | 累計 |
|---|---|---|
| 送信出力 | +13 dBm | 13 dBm |
| 送信ケーブル損失 | −1 dB | 12 dBm |
| 送信アンテナ利得 | +2 dBi | 14 dBm |
| 自由空間損失（1km） | −92 dB | −78 dBm |
| 受信アンテナ利得 | +2 dBi | −76 dBm |
| 受信ケーブル損失 | −1 dB | −77 dBm |
受信感度が −120dBm のモジュールなら、リンクマージンは 43dB あることになります。実際には建物や地形による損失（フェージング）が加わるので、20〜30dB のマージンを見込むのが一般的です。
覚えておくと速い
- 3dB = 2倍、10dB = 10倍。電力ではこの 2 つで組み立てられます。
- 0dBm = 1mW、30dBm = 1W。この 2 点を覚えておけば、あいだは 10dB 刻みで補間できます。
- マイナスは損失。ケーブル損失、自由空間損失、挿入損失はすべて負の dB です。
よくある質問
dBm と dB の違いは何ですか？
dB は単なる比（無次元）、dBm は 1mW を基準にした絶対的な電力です。dBm 同士を引き算すると dB（比）になり、dBm に dB を足すと dBm（絶対値）になります。この計算の使い分けを間違えると単位がおかしくなります。
自由空間損失はどう計算しますか？
FSPL[dB] = 20·log₁₀(d) + 20·log₁₀(f) + 32.44（d は km、f は MHz）です。920MHz で 1km なら、20·log(1) + 20·log(920) + 32.44 ≈ 0 + 59.3 + 32.44 = 91.7dB になります。周波数が高いほど、距離が遠いほど損失が増えます。
電圧比の dB と混同しないコツはありますか？
対象が電力なら 10·log、電圧なら 20·log と覚えるしかありませんが、「同じ 3dB でも電力なら 2 倍、電圧なら 1.41 倍」という具体例を 1 つ持っておくと確認できます。高周波の仕様書はほぼ電力基準、アンプやフィルタの回路仕様は電圧基準のことが多いです。
参考にした規格・資料
- IEC 60027-3 — 対数量の定義。
- ITU-R P.525 — 自由空間伝搬損失の計算。
最終更新: 2026-08-29