도구스학업·수학

감쇠기(π형·T형) 저항값 계산기

특성임피던스와 감쇠량(dB)에서 π형·T형 감쇠기의 저항 세 개를 닫힌 식으로 구합니다. 계산한 값으로 입력 임피던스가 다시 Z₀가 되는지 검산해 보여 주고, E24 시판 저항으로 맞췄을 때의 실제 감쇠량과 정합 오차도 함께 냅니다.

dB
Ω

입력과 출력이 같은 임피던스라고 봅니다.

T형 10dB 감쇠기

직렬 25.975Ω · 병렬 35.136Ω

직렬 저항 두 개와 병렬 저항 하나입니다. 전압비 K = 3.16228, 전력으로는 10분의 1이 됩니다.

직렬 R1 (양쪽)25.9747Ω
병렬 R2 (가운데)35.1364Ω
R1 = Z(K−1)/(K+1) · R2 = 2ZK/(K²−1)
검산: 출력에 Z₀를 달고 본 입력 임피던스50Ω
검산: 삽입손실10dB

E24 시판 저항으로 맞추면

항목이상값E24차이
직렬 R125.975Ω27Ω3.95%
병렬 R235.136Ω36Ω2.46%
삽입손실10dB10.067dB+0.067dB
입력 임피던스50Ω51.531Ω3.06%
반사손실 · VSWR∞ · 1.00036.4dB · 1.031

삽입손실은 전압비가 아니라 전원 Z₀를 달았을 때 부하에 실제로 실리는 전압으로 쟀습니다. 저항을 바꾸면 입력이 Z₀가 아니게 되어 전원 쪽 분압도 달라지므로, 전압비만 보면 오차를 놓칩니다. 반사손실은 클수록 잘 맞은 것이고 20dB이면 VSWR 1.22쯤입니다.

50Ω 계에서 자주 쓰는 감쇠량

감쇠량T 직렬T 병렬π 병렬π 직렬
1dB2.88433.34869.555.77
2dB5.73215.24436.2111.61
3dB8.55141.93292.417.61
6dB16.6166.93150.4837.35
10dB25.9735.1496.2571.15
12dB29.9226.8183.5493.25
20dB40.9110.161.11247.5
30dB46.933.1753.27789.78
40dB49.01151.012,499.75

단위는 Ω입니다. 감쇠량이 커질수록 T형은 직렬이 Z₀에, π형은 병렬이 Z₀에 가까워집니다 — 감쇠가 아주 크면 입력에서 본 회로가 거의 저항 하나로 끝나기 때문입니다.

분압기와 다른 점은 임피던스를 지킨다는 것입니다. 저항 두 개짜리 분압기로도 신호를 줄일 수는 있지만 양쪽에서 본 임피던스가 틀어져 반사가 생깁니다. 저항 세 개를 쓰면 「출력에 Z₀를 달았을 때 입력이 다시 Z₀」와 「전압비가 1/K」라는 두 조건을 함께 만족시킬 수 있습니다. 미지수가 둘이고 조건도 둘이라 답이 하나로 정해집니다.
K는 전압비라 20으로 나눕니다. K = 10^(dB/20)이며 전력비 10^(dB/10)이 아닙니다. 20dB이면 전압이 10분의 1, 전력이 100분의 1입니다. 이 자리에서 10과 20을 바꿔 쓰면 저항값이 통째로 달라지므로, 계산한 저항으로 입력 임피던스가 다시 Z₀로 돌아오는지 확인해 보는 것이 가장 확실한 검산입니다.
0dB 감쇠기는 만들 수 없습니다. K = 1이면 K²−1 = 0이 되어 병렬 저항이 무한대, 직렬 저항이 0인 «저항 없는 회로»가 나옵니다. 1dB 미만에서도 병렬 저항이 수백 Z₀까지 커져 실물로 만들기 어렵고, 저항의 오차와 기생 성분이 감쇠량보다 커집니다. 아주 작은 감쇠가 필요하면 감쇠기 대신 다른 방법을 찾는 편이 낫습니다.
T형과 π형은 같은 일을 합니다. 두 꼴은 서로 쌍대라 같은 감쇠량에서 특성이 완전히 같습니다. 고르는 기준은 만들기 쉬운 쪽입니다 — 감쇠량이 작으면 T형의 병렬 저항이 아주 커지고, 감쇠량이 크면 π형의 저항들이 다루기 좋은 범위에 들어옵니다. E24 값에 더 가깝게 떨어지는 쪽을 골라도 됩니다.
전력을 견디는지 따로 확인해야 합니다. 감쇠기는 줄인 만큼의 전력을 열로 버립니다. 입력이 10W이고 20dB 감쇠기면 9.9W가 저항에서 소모되며, 그 대부분이 입력 쪽 저항 하나에 몰립니다. 정격 전력이 모자라면 값이 변하거나 타 버리므로, 저항마다 실제 소비 전력을 계산해 여유를 두어야 합니다. 이 도구는 저항값만 냅니다.
고주파에서는 이 계산이 다가 아닙니다. 여기서는 저항이 순수한 저항이라고 봅니다. 실제로는 리드 인덕턴스와 부유 용량이 붙어 주파수가 올라갈수록 감쇠량과 정합이 어긋납니다. GHz 대역이라면 계산값을 출발점으로 삼고 실측으로 다듬어야 하며, 형태와 배치도 값만큼 중요해집니다.

계산 방법

  1. 1T형과 π형 중 하나를 고르고 감쇠량(dB)과 특성임피던스를 넣습니다.
  2. 2저항 세 개의 값이 나옵니다. T형은 직렬 둘 + 병렬 하나, π형은 병렬 둘 + 직렬 하나입니다.
  3. 3검산 줄에서 입력 임피던스가 다시 Z₀로 돌아오는지 확인합니다.
  4. 4E24 표에서 시판 저항으로 바꿨을 때 감쇠량과 정합이 얼마나 어긋나는지 봅니다.
  5. 5아래 표에서 자주 쓰는 감쇠량의 저항값을 한눈에 볼 수 있습니다.

자주 묻는 질문

전압비 K = 10^(dB/20)으로 두면 T형은 직렬 R1 = Z(K−1)/(K+1), 병렬 R2 = 2ZK/(K²−1)이고, π형은 병렬 R1 = Z(K+1)/(K−1), 직렬 R2 = Z(K²−1)/(2K)입니다. 「출력에 Z₀를 달았을 때 입력이 다시 Z₀」와 「전압비가 1/K」라는 두 조건에서 나온 닫힌 식입니다.

임피던스가 틀어져 반사가 생기기 때문입니다. 분압기로도 신호를 줄일 수는 있지만 양쪽에서 본 임피던스가 Z₀에서 벗어나 정재파가 서고 앞뒤 회로의 동작이 달라집니다. 저항 세 개를 쓰면 감쇠와 정합이라는 두 조건을 함께 만족시킬 수 있습니다.

전력비가 아니라 전압비이기 때문입니다. K = 10^(dB/20)이며 20dB이면 전압이 10분의 1, 전력이 100분의 1입니다. 10으로 나누는 것과 헷갈리면 저항값이 통째로 달라지므로, 계산한 저항으로 입력 임피던스가 Z₀로 돌아오는지 확인해 보는 것이 가장 확실한 검산입니다.

K = 1이면 K²−1 = 0이 되어 병렬 저항이 무한대, 직렬 저항이 0인 「저항 없는 회로」가 나오기 때문입니다. 1dB 미만에서도 병렬 저항이 수백 Z₀까지 커져 실물로 만들기 어렵고, 저항의 오차와 기생 성분이 감쇠량 자체보다 커집니다.

둘은 서로 쌍대라 같은 감쇠량에서 특성이 완전히 같으므로, 만들기 쉬운 쪽을 고르면 됩니다. 감쇠량이 작으면 T형의 병렬 저항이 아주 커지고, 감쇠량이 크면 π형의 저항들이 다루기 좋은 범위에 들어옵니다. E24 값에 더 가깝게 떨어지는 쪽을 고르는 것도 방법입니다.

감쇠량과 정합이 함께 어긋납니다. E24는 한 칸 차이가 10% 안쪽이라 감쇠량은 대개 0.5dB 이내로 벗어나지만, 입력 임피던스가 Z₀에서 밀려나 반사가 생깁니다. 이 도구는 삽입손실과 반사손실·VSWR을 함께 내므로 그 조합이 쓸 만한지 판단할 수 있습니다.

감쇠기는 줄인 만큼의 전력을 열로 버립니다. 입력이 10W이고 20dB 감쇠기면 9.9W가 저항에서 소모되며 그 대부분이 입력 쪽 저항 하나에 몰립니다. 정격 전력이 모자라면 값이 변하거나 타 버리므로 저항마다 실제 소비 전력을 계산해 여유를 두어야 합니다. 이 도구는 저항값만 냅니다.

전송되지 않습니다. 계산은 모두 브라우저 안에서 이루어지고 넣은 값은 이 기기에만 남습니다.

알아두면 좋은 점

  • 입력과 출력이 같은 임피던스인 대칭형만 다룹니다. 서로 다른 임피던스를 잇는 최소손실 패드는 범위 밖입니다.
  • 저항이 순수한 저항이라고 봅니다. 고주파에서는 리드 인덕턴스와 부유 용량 때문에 감쇠량과 정합이 어긋납니다.
  • 전력 정격은 다루지 않습니다. 저항마다 소비 전력을 따로 계산해 여유를 두어야 합니다.
  • E24는 5% 계열입니다. 더 정밀하게 맞추려면 E96 계열이나 저항 두 개의 직병렬을 씁니다.

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마지막 검증: 2026년 9월 2일 · 결과는 참고용 추정치입니다.