Dielectric Loss

 어떤 신호가 전송선을 지나고 난 후 리시버 단에서 도착해서는 원래 입력때 보다도 신호가 누워져 있는것을 쉽게 확인할 수 있다. 이렇게 신호가 눕는 이유는 2가지 이유가 있기 때문이다. 첫번째는 리시버단에 달린 부하 때문에 생긴 loading effect 때문이고 두번째는 전송선에서 손실이 발생했기 때문이다.

 전송선 손실은 크게 skin effect에 의한 손실과 dielectric loss에 의한 손실 2가지로 구성이 된다.    skin effect에 의한 손실은 신호의 rise time이 빠르면 전하가 conductor의 표면으로만 흐르게 되므로 단면적이 적어져서 저항 성분이 커져 발생하게 되는 손실이다. 따라서 skin effect에 의한 손실은 DC(칼로 무자르듯 할 수 없지만 수치를 좋아하는 분들이 계시기 때문에 구지 정하자면 10MHz 이하)에서는 없으며 신호가 고속이 될수록 skin effect는 커지게 된다.

 다음은 dielectric loss에 대해서 살펴보자. 전송선은 두개의 conductor로 이루어지는데,   이 두 conductor 사이에 자연스럽게 capacitor가 형성이 된다. 이 두 conductor 사이에는 어떤 유전체가 존재하게 되는데 이 유전체가 완벽해서 어떤 에너지도 흡수하지 않으면 손실이 없을텐데 실제로는 이 유전체가 에너지의 일부를 흡수하게 된다. 따라서 손실이 발생하게 되는데 유전체의 에너지 흡수가 주파수에 비례하기 때문에 고주파 성분의 신호일수록 손실이 심하게 된다.대략 수백MHz를 기준으로 그 이하에서는 skin effect에 의한 손실이 더 크고, 그 이상에서는 dielectric loss에 의한 손실이 더 크다. 따라서 GHz 대역에서는 skin effect에 의한 손실은 무시하고 dielectric loss에 의한 손실을 훨씬 비중있게 보게된다.