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dBm・W・V 換算ツール(RF電力・VSWR)

最終更新:

要点

dBm は1mWを基準にした電力の対数表記で、0 dBm = 1 mW、30 dBm = 1 W、60 dBm = 1 kW です。3 dB で電力が2倍、10 dB で10倍になります。VSWR 1.5 は反射係数0.2・リターンロス14dBで、進行波電力の4%が反射します。プラズマ装置の RF 電源では整合器が反射をほぼ0に追い込みます。

電力・電圧の単位換算

dBm60.000dBm
電力1,000 W
dBW30.000dBW
電圧(実効値)223.6Vrms
電圧(ピーク / p-p)316.2 / 632.5V
dBµV166.99dBµV
電流(実効値)4.472A

VSWR・反射係数・反射電力(プラズマの整合確認)

反射電力(リフレクト)40.00W
負荷に届く電力960.00W
反射係数 |Γ|0.2000
リターンロス13.98dB
ミスマッチ損0.177dB

プラズマ装置のRF電源(13.56MHz など)は反射電力を監視し、整合器(マッチャー)が反射をほぼ0に追い込みます。反射が残ると実効電力が変わってプロセスがずれ、電源保護で出力が絞られることもあります。

利得・損失の合計(dB の足し算)

合計利得15.50dB
電力比35.48倍
入力 60.0 dBm のときの出力75.50 dBm(35,480 W)

dBm 早見表(50Ω)

dBm電力電圧(実効値)
-30 dBm1 µW7.07×10⁻³ V
0 dBm1 mW0.224 V
10 dBm10 mW0.707 V
20 dBm100 mW2.24 V
30 dBm1 W7.07 V
40 dBm10 W22.4 V
50 dBm100 W70.7 V
60 dBm1,000 W224 V
70 dBm10,000 W707 V

VSWR 早見表

VSWR|Γ|リターンロス反射電力の割合ミスマッチ損
1.10.04826.4 dB0.23 %0.010 dB
1.20.09120.8 dB0.83 %0.036 dB
1.50.20014.0 dB4.00 %0.177 dB
2.00.3339.5 dB11.11 %0.512 dB
3.00.5006.0 dB25.00 %1.249 dB
5.00.6673.5 dB44.44 %2.553 dB

dB と dBm の違い

dB は2つの量の比を対数で表したもので、電力比なら10·log₁₀、電圧比なら20·log₁₀を使います。dBm は基準を1mWに固定した絶対値で、0 dBm = 1 mW、30 dBm = 1 W、60 dBm = 1 kW です。3 dB で電力が2倍、10 dB で10倍という関係を覚えておくと、アンプやケーブル損失の足し算が暗算でできます。

半導体製造装置では、プラズマを作るRF電源の出力が数百W〜数十kW(約54〜75 dBm)の範囲にあり、整合器とケーブルの損失、反射電力の管理がプロセスの再現性に直結します。一方、RF半導体(パワーアンプやLNA)の評価では、同じ単位系で利得・雑音指数・出力電力を扱います。

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