電力利得dB計算
入力1 W、出力2 Wなら利得は約3 dBです。入力と出力の電力を同じ単位で入力すると、デシベルでの利得、線形の比、そしてその段が増幅しているか損失しているかが分かります。ブラウザで無料で使えます。
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- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- 入力電力の大きさ
- 1
- 出力電力の大きさ
- 2
- 比
- 2
- 線形利得
- 2
- 利得dB
- 3.0102999566
- 電力利得dB
- 3.0102999566
デシベルでの電力利得は、出力電力と入力電力の比の常用対数の10倍を取り、段が電力をどれだけ増幅または減衰するかを測ります。縦続の利得と損失は掛け算ではなく足し算になり、何桁もの大きさの違いを短い数値尺度に収めるからです。3デシベルは電力でおよそ2倍、10デシベルはちょうど10倍に相当し、負の結果は段が増幅ではなく電力を失うことを意味します。この電力利得dB計算ツールは、同じ単位の厳密に正の2つの電力を受け取り、決定的な浮動小数点演算でその式を評価し、dB利得とともに線形比、利得または損失の分類、符号反転したdB値としての減衰、短い印刷可能な式を返します。いずれかのポートで0または負の電力は、実対数の定義域外であるため、明確な検証エラーで拒否されます。
デシベルでの電力利得の定義
電力のデシベルは、電力比の常用対数の10倍です。対数は積を和に変えるため、増幅器・フィルタ・ケーブルの縦続は、扱いにくくなる線形係数の掛け算ではなく、各段の G_dB を足して予算を立てます。正の G_dB は段が増幅することを意味し、20デシベルは線形利得100、3デシベルはおよそ2、6デシベルはおよそ4です。
負の G_dB は損失または減衰で、マイナス3デシベルは電力を半分にし、マイナス10は10分の1にします。0デシベルは単位利得で、出力が入力と等しい状態です。0電力は分子では対数をマイナス無限大へ送り、分母では比を未定義にします。
負の電力はこの実数値モデルでは非物理であり、同様に失敗します。dBmやdBWの絶対レベル、20ログ形の電圧利得、自由空間伝搬損失は別の検索意図であり、このページを純な電力比からdBへの変換に集中させるため、別ランディングに置きます。
活用例
増幅器・減衰器の実験演習
測定したPinとPoutをG_dBに変換し、学生が利得表を完成させ、データシートの小信号または挿入損失の数値と一致させます。
PAとフィルタの受入試験
ベンチの電力計の入出力読みを符号付きdB利得または損失にし、仕様に対するDUTの合否判定に使います。
よくある質問
この電力利得dB計算ツールはどの式を使いますか？
両電力は厳密に正で同じ単位である必要があります。正は利得、負は損失、0は単位利得です。
電圧利得や電流利得のdBと同じですか？
いいえ。 電圧・電流利得は電圧比または電流比の 20 · log10 を使います。本ツールは電力専用（10 · log10）です。20·log 形は別ページを使ってください。
PinとPoutは同じ単位が必要ですか？
はい。 両大きさが同じ単位（W同士、mW同士）のときだけ比は無次元です。メータの単位が違う場合は先に両側を揃えてください。
dBの結果がマイナスになるのはどういう意味ですか？
その段が電力を増幅せず、失っていることを意味します。マイナス3 dBで電力はほぼ半分、マイナス10 dBで10分の1になり、0 dBなら出力と入力が等しい状態です。
複数の段をつなぐとdBが足し算になるのはなぜですか？
対数が掛け算を足し算に変えるためです。増幅器、フィルター、ケーブルを直列につないだときは、扱いにくい線形の倍率を掛け合わせる代わりに、各段のdBを足すだけで全体の利得が分かります。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/power-gain-db \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"p_in":1,"p_out":2}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/power-gain-db", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"p_in": 1,
"p_out": 2
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/elec/power-gain-db",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"p_in": 1,
"p_out": 2
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/power-gain-db", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"p_in":1,"p_out":2}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"p_in":1,"p_out":2}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/power-gain-db", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"p_in": 1,
"p_out": 2
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "elec.power_gain_db",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
閉じた形 G_dB = 10·log10(P_out/P_in) は増幅器、フィルタ、ケーブル、ミキサ、光リンクの共通言語です。無料のブラウザツールと有料APIは同一の純粋な同型関数を共有するため、実験ノート、宿題の答え、本番スクリプトが同じ電力の組で食い違うことはありません。
デシベルでの電力利得の定義
2つの電力が同じ2ポート段の入力と出力であるとき、その比は線形電力利得 G = P_out/P_in であり、デシベル形は G_dB = 10·log10(G) です。アルゴリズムはまず両電力が有限かつ厳密に0より大きいことを要求し、比を作り、その比の Math.log10 の10倍を評価し、安定したJSONのため各数を有効数字12桁に整え、結果を利得・損失・単位に分類します。
送信内容と返却内容
両大きさは同じ物理単位（ワット同士、ミリワット同士）である必要があります。単位が一致するときだけ比が無次元になるためで、本計算ツールはSI接頭辞を変換しません。教室の典型確認は、入力1ワット・出力2ワットで約3.010デシベルの利得、入力100ミリワット・出力10ミリワットでちょうどマイナス10デシベルの損失、等電力で0デシベルの単位利得です。ワットからdBm、dBの電圧利得、フルリンクバジェット演算が必要な場合は、この純粋な電力利得計算を拡張せず、別ツールとして扱ってください。有限で正の2つの電力をフィールド p_in と p_out で送ってください。入力電力は alias の pin、input_power、Pin、P_in でも、出力は pout、output_power、Pout、P_out でも受け付けますが、段の各側につきキーは1つだけです。両ポートとも電力は厳密に0より大きくなければならず、G_dB = 10·log10(P_out/P_in) は非正の引数で未定義です。0および負の電力は invalid_input と非正電力不可のメッセージで失敗します。欠落フィールド、矛盾するalias、NaN、Infinity も同様に失敗し、課金されません。成功時の応答には、整形済みの p_in と p_out、P_out/P_in としての ratio と linear_gain、同一のデシベル値としての gain_db と power_gain_db、損失を正の減衰として読むための符号反転した attenuation_db、利得・損失・単位としての kind、真偽値 is_gain・is_loss・is_unity、数値が入った短い式文字列、method power_gain_db、式文字列 G_dB = 10·log10(P_out/P_in) が含まれます。成功したAPI呼び出しの料金は公開ベースの $0.002 毎件で、検証失敗はプリペイド残高を消費しません。
実務で電力利得dB計算が現れる場面
入門のRF・電子回路実験では、増幅器と減衰器の演習が繰り返し出され、学生が線形電力比とデータシートのデシベル値を混同せず行き来できるようにします。送信機やPAのチームは同じ基準面で入力ドライブと出力電力を測り、比を G_dB に換算して小信号または飽和利得のデータシート値と比較します。ケーブル・フィルタのベンダーは挿入損失を負の電力利得として示し、ベンチのメータ読みをその値に直すことで受入試験を正直に保てます。光・マイクロ波計測の報告では、同じページにミリワットと利得・損失のdBが混在することが多く、信頼できる閉じた形が減衰と利得の符号取り違えを防ぎます。本能力は純粋なparseエンジンであるため、API料金は成功1件あたり公開ベースの $0.002 で、検証失敗は残高を消費しません。ブラウザツールは対話利用が無料で、スクリプトによるAPIトラフィックは公開料金のプリペイドKIT残高を使い、フィールド単位の隠れ追加料金はありません。
連携の活用例
CI用fixtureと解答キー
ブラウザと同じ G_dB = 10·log10(Pout/Pin) をスクリプト化し、自動採点が電力比について一つの基準真理を共有します。
技術的な質問
入力または出力電力が0または負のときどうなりますか？
要求は invalid_input で失敗します。実対数は非正の電力比で未定義のため、p_in と p_out は0より大きくなければなりません。
料金はいくらですか？
ブラウザツールは無料でローカル実行です。API要求は成功1件あたり $0.002 のプリペイドKIT残高を使い、無効入力は課金されません。