반사 손실(Return Loss)은 전기 통신, RF(무선 주파수) 공학, 광통신 분야에서 전송선로나 광섬유 내의 불연속성 또는 임피던스 불일치로 인해 발생하는 반사 전력의 상대적 측정값이다. 일반적으로 데시벨(dB) 단위로 표현된다.
정의 및 수식
반사 손실(RL)은 입사 전력(Pi)과 반사 전력(Pr)의 비율로 정의된다.
RL(dB) = 10 log₁₀(Pi / Pr)
전압 반사 계수(Γ)를 사용하여 표현할 수도 있다.
RL(dB) = -20 log₁₀|Γ|
반사 손실 값이 클수록 반사되는 전력이 적다는 것을 의미하며, 이는 전송선로와 부하 간의 임피던스 정합이 잘 이루어졌음을 나타낸다. 반대로 반사 손실 값이 작을수록 많은 전력이 반사되어 신호 전송 효율이 낮아진다.
전기적 특성
금속 도체 시스템에서 신호는 임피던스 불일치가 발생하는 지점에서 반사된다. 반사 손실은 전압 정재파비(VSWR) 및 반사 계수(Γ)와 밀접한 관련이 있다. 반사 손실이 증가하면 VSWR이 낮아지며, 이는 전송 효율이 높은 상태를 의미한다. 이상적인 정합 상태에서는 반사 전력이 0이 되어 반사 손실이 무한대가 된다.
광학적 특성
광섬유 통신에서 반사 손실은 굴절률의 불연속성, 특히 공기-유리 계면에서 발생하는 프레넬 반사(Fresnel reflection)로 인한 손실을 의미한다. 이러한 반사는 광원(레이저)으로 되돌아가 레이저의 불안정성을 초래할 수 있으므로, 광통신 시스템에서는 일반적으로 40dB 이상의 높은 반사 손실이 요구된다. 광 반사 손실(ORL, Optical Return Loss)은 다음과 같이 정의된다.
ORL(dB) = 10 log₁₀(Pi / Pr)
부호 관례
반사 손실은 정의상 항상 양수 값으로 표현된다(Pr이 Pi를 초과할 수 없으므로). 그러나 역사적으로 음수로 표현되는 경우도 문헌에서 발견된다. 이 경우 반사 전력과 입사 전력의 비율을 직접 나타내는 것으로, 양수 표현과 부호만 반대일 뿐 실질적인 의미는 동일하다.
관련 개념
반사 손실은 삽입 손실(Insertion Loss)과 함께 전송선로 및 광섬유 연결의 품질을 평가하는 핵심 지표이다. 반사 손실이 높을수록(반사가 적을수록) 바람직하며, 이는 낮은 삽입 손실로 이어진다. 반사 손실 측정에는 시간 영역 반사 측정기(TDR), 광 시간 영역 반사 측정기(OTDR), 벡터 네트워크 분석기(VNA) 등이 사용된다.
