Loss (ロス、損失)
電磁システムにおける Loss（損失）とは、信号が空間またはコンポーネントを通過する際に生じる電力の減衰を指します。特に高周波（HF）、無線周波数（RF）、EMC分野では、エネルギーの損失と信号劣化を定量化し、最小化することが重要です。
Path Loss（伝搬損失）
Path loss は、電磁波が空間を伝搬する際に生じる電力密度の減衰を表します：
PL = (4πd / λ)²
ここで：
PL：伝搬損失
d：送信機と受信機の距離（m）
λ：波長（m）
この式は理想的な自由空間条件を前提とした単純化モデルです。実際には、反射・回折・吸収などの要因も総損失に寄与します。
Free Space Path Loss (FSPL)（自由空間伝搬損失）
FSPL は、理想的な環境における信号減衰を定量化し、フリースの伝送式から導かれます：
FSPL = (4πdf / c)²
または、対数形式では：
FSPL[dB] = 20 · log₁₀(4πdf / c)
ここで：
f：周波数（Hz）
d：距離（m）
c：光速（約 3 × 10⁸ m/s）
Transmission Line Loss（伝送路損失）
ケーブルや導波管内の減衰は次の式で計算されます：
α[dB] = 10 · log₁₀(P₁ / P₂)
ここで：
α：減衰量（dB）
P₁：入力電力
P₂：出力電力
Return Loss（反射損失）
Return loss は、インピーダンスの不整合により反射された信号の割合を示します：
RL[dB] = −10 · log₁₀(Pᵣ / Pᵢ)
ここで：
Pᵣ：反射電力
Pᵢ：入射電力
RL：反射損失（dB）
高いRL値は、より良好なインピーダンス整合を示します。
Insertion Loss（挿入損失）
Insertion loss は、コンポーネントの挿入によって生じる信号電力の低下を示します：
IL[dB] = −10 · log₁₀(Pₒ / Pᵢ)
ここで：
Pᵢ：入力電力
Pₒ：出力電力
IL：挿入損失（dB）
主な用途（Applications）
RF通信：リンクバジェット解析、通信距離の推定
無線ネットワーク：カバレッジおよび信号減衰のモデル化
アンテナ設計：放射効率向上のための損失最小化
衛星通信：長距離信号の評価
レーダーシステム：反射信号強度と伝搬影響の解析
EMC試験：シールドや結合損失のモデル化
マイクロ波工学：伝送路および部品の性能評価