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280 mW면 CRMX 도달 거리가 정말 늘어납니까?
LumenRadio의 Stardust는 280 mW를 내세우고, Cerise의 최대 출력은 100 mW입니다. 도달 거리가 거의 세 배라는 말처럼 들리지만 그렇지 않습니다. 그 이유는 어떤 무선 DMX 시스템에도 적용되는 유용한 내용입니다. 바로 송신 출력, 안테나 이득, 전파 규정이 서로 어떻게 맞물리는지입니다.
요약: 280 mW는 훨씬 강한 무선 모듈이 아니라 주로 Stardust의 안테나에서 나옵니다. 탁 트인 공간에서 도달 거리가 약 1.7배 늘어나며, 100 mW 초과를 허용하는 지역에서만 합법입니다. EU, 영국, 일본에서는 Stardust를 포함한 모든 CRMX 송신기가 100 mW 이하를 지켜야 합니다. Cerise도 더 큰 6 dBi 안테나를 쓰면 같은 결과를 낼 수 있습니다. 먼저 해당 지역의 규정을 확인하고, 어떤 안테나가 호환되는지 저희에게 문의하십시오.
mW, dBm, dBi, EIRP
- mW(밀리와트)는 무선 모듈이 실제로 내보내는 전력입니다.
- dBm은 같은 전력을 1 mW 기준의 로그 스케일로 나타낸 값입니다. 20 dBm은 100 mW, 24.5 dBm은 약 280 mW입니다.
- dBi는 안테나 이득입니다. 모든 방향으로 고르게 방사하는 이상적인 안테나와 비교해, 안테나가 특정 방향으로 전력을 얼마나 집중하는지를 나타냅니다.
- EIRP(등가 등방성 복사 전력)는 가장 강한 방향으로 안테나에서 실제로 나가는 전력입니다.
EIRP = 송신기 출력(dBm) + 안테나 이득(dBi) − 케이블 및 커넥터 손실(dB)
예를 들어 20 dBm 무선 모듈에 3 dBi 안테나를 달고 케이블 손실이 1 dB이면 EIRP는 22 dBm, 약 158 mW가 됩니다.
| 전력 | dBm |
|---|---|
| 3 mW | 5 dBm |
| 13 mW | 11 dBm |
| 40 mW | 16 dBm |
| 100 mW | 20 dBm |
| 158 mW | 22 dBm |
| 280 mW | 24.5 dBm |
기억해 둘 경험칙은 두 가지입니다. +3 dB마다 전력이 두 배가 되고, 탁 트인 공간에서는 +6 dB마다 도달 거리가 두 배가 됩니다.
280 mW로 얻는 것
100 mW에서 280 mW로 올리면 +4.5 dB입니다. 탁 트인 공간에서 도달 거리는 2.8배가 아니라 약 1.7배입니다. 실제 촬영 현장에서는 이 차이보다 벽, 사람, 트럭, 그리고 2.4 GHz를 쓰는 다른 트래픽이 더 큰 영향을 줍니다.
Stardust가 더 강하게 송신하는 데는 이유가 하나 더 있습니다. CRMX² 모드에서는 무선 채널 하나에 유니버스 두 개를 담는데, 당시 LumenRadio의 R&D 매니저였던 Michael Karlsson은 LumenRadio의 공개 사용자 그룹에서 이 모드에서는 수신기의 감도가 약 2.5 dB 떨어진다고 설명했습니다. 2.5 dB를 만회하려면 전력이 약 78% 더 필요합니다. 이렇게 보면 추가 출력은 더 멀리 보내기 위한 것인 만큼, CRMX²의 도달 거리를 CRMX Classic에 가깝게 유지하기 위한 것이기도 합니다.
Stardust가 280 mW에 이르는 방법
수치는 무선 모듈의 FCC 인증 서류에서 가져왔습니다.
- TimoTwo(Cerise와 대부분의 CRMX 장비에 들어가는 CRMX 모듈): 전도 출력 약 73 mW(18.6 dBm), FCC ID XRSTIMOMWAN201.
- Stardust에 들어간 모듈: 전도 출력 약 90 mW(19.5 dBm), FCC ID XRSTIMOMWAN301.
19.5 dBm에 5 dBi 안테나를 더하면 EIRP 24.5 dBm, 즉 280 mW가 됩니다. 따라서 무선 모듈 자체는 TimoTwo보다 약 1 dB 강할 뿐이며, 차이의 대부분은 안테나에서 나옵니다.
이론상으로는 TimoTwo에 6 dBi 안테나를 달면 거의 같은 24.6 dBm이 됩니다. 하지만 실제로는 아무 안테나나 달지 마십시오. 다른 안테나를 쓰면 인증받은 송신기가 인증 범위를 벗어나게 되고, Cerise에서는 맞지 않는 안테나가 무선 모듈을 손상시키고 보증을 무효화할 수 있습니다. 이득이 더 높거나 더 작은 안테나가 필요하다면 저희에게 문의하십시오. 호환되는 안테나를 알려 드리겠습니다.
Cerise의 송신 출력
Cerise의 각 무선은 동봉된 2 dBi 안테나로 3 mW부터 100 mW(5~20 dBm)까지 설정할 수 있습니다. WebUI의 Config 탭에서 해당 무선의 "TX power" 버튼을 클릭하고 슬라이더를 움직이면 됩니다. 동봉된 안테나로 탁 트인 가시선 환경에서 400 m 이상 도달합니다.
최대 출력이 항상 최선은 아닙니다. 작은 세트나 스튜디오에서는 출력을 낮추면 2.4 GHz를 쓰는 다른 모든 장비에 여유가 생기고, 조명기는 그 차이를 느끼지 못합니다.
좁은 공간은 특수한 경우입니다. 벙커, 지하실, 벽이 두꺼운 오래된 건물에서는 신호가 모든 면에 반사되고, 반사파가 수신기에서 서로 상쇄될 수 있습니다. 그러면 조명기가 몇 미터 거리에 있어도 수신 상태가 나쁠 수 있습니다. 이럴 때는 출력을 높이기보다 낮추거나 송신기를 조금 옮기는 편이 효과적인 경우가 많습니다.
고이득 안테나의 장단점
안테나 이득은 전력을 만들어 내는 것이 아니라 옮기는 것입니다. 스팟과 플러드의 차이처럼, 고이득 안테나는 일부 방향으로 에너지를 더 보내고 나머지 방향으로는 덜 보냅니다. 안테나가 향한 쪽으로는 더 멀리 닿지만 그 밖의 모든 방향에서는 커버리지가 줄어들기 때문에, 배치가 더 중요해지고 안테나 주변을 움직이는 조명기는 신호가 끊길 수 있습니다.
슬라이더를 움직여 수직 안테나의 방사 패턴이 이득에 따라 어떻게 바뀌는지 확인해 보십시오. 위에서 보면 패턴은 완전한 원 그대로이지만, 옆에서 보면 "도넛"이 납작해지면서 수평 방향으로 더 멀리 뻗고 위아래로는 덜 덮습니다.
100 mW 초과가 합법인 지역
2.4 GHz 규정은 지역마다 다릅니다.
- EU 및 영국: 안테나 이득을 포함해 EIRP 최대 100 mW입니다. 고이득 안테나를 쓰면 송신기 출력을 낮춰야 합니다.
- 미국 및 캐나다: 제한이 전도 출력에 적용되고 안테나 이득은 따로 계산되므로, 송신기가 합법적으로 100 mW를 훨씬 넘게 방사할 수 있습니다.
- 호주 및 뉴질랜드: 이런 종류의 무선 장비에 대해 마찬가지로 100 mW 초과를 허용합니다.
- 인도: 면허 없이 송신기 출력 최대 1 W, 안테나 이득을 포함해 최대 4 W까지 허용합니다.
- 일본, 중국 및 아시아 대부분: 100 mW 이하입니다.
작업하는 지역의 최신 규정을 항상 확인하십시오. 규정은 바뀌기도 하고, 일부는 실내·실외 사용 여부에 따라 다르며, 특정 인증을 요구하는 나라도 있습니다.
도달 거리를 늘리는 더 좋은 방법
출력을 높이기 전에 먼저 해 볼 만한 방법입니다.