什麼是有效全向輻射功率 (EIRP)?


無線鏈路預算通常會估算訊號傳輸過程中可能遇到的各種損耗,並對設計引數進行調整以應對這些損耗的影響。EIRP 通常用於無線鏈路預算計算中,以指定傳輸所需的功率級別。

你如何定義有效全向輻射功率 (EIRP)?

顧名思義,EIRP 以全向輻射源發射的功率作為參考。EIRP 將發射天線的功率及其增益結合起來。EIRP 表示為發射天線功率與其增益的乘積。

$$EIRP=P_{t}G_{t}$$

Pt 是發射天線的功率,Gt 是發射天線的增益。

本質上,實際天線的輻射功率與其增益的乘積與全向輻射源的輻射功率與其增益的乘積進行了比較。由於全向輻射源向所有方向均勻輻射,因此其增益為單位一 (或 0 dB)。

全向天線和實際天線的 EIRP

該圖顯示了全向輻射器和實際天線的 EIRP。我們可以觀察到,實際天線的 EIRP 通常大於全向輻射器的 EIRP。

EIRP of realizable antenna > EIRP of isotropic

EIRP 公式

全向輻射器和實際天線的 EIRP 表示如下:

$$EIRP_{ISOTROPIC}=P_{ISOTROPIC}\times\:G_{ISOTROPIC}$$

$$EIRP_{SYSTEM}=P_{ANTENNA}\times\:G_{ANTENNA}$$

EIRP 以絕對值和以 10 為底的對數表示。

$$EIRP_{dBW}=10\:log_{10}(P_{t}G_{t})$$

$$EIRP_{dBW}=10\:log_{10}(P_{t})+10\:log_{10}(G_{t})=P_{t(dB)}+G_{t(dB)}$$

由於天線的增益在絕對尺度和對數尺度上本質上都是無量綱的量,因此 EIRP 將採用功率單位,當用對數尺度表示時,我們使用 dBW,這意味著以 1 W 為參考的功率分貝。這裡,1 W 是參考功率。也使用 dBmW 表示,其中 1 mW 被視為參考功率。

dBW & dBmW

這些是用以 10 為底的對數表示功率。我們取具有功率單位的兩個量的比率,並將其對映到對數尺度上。在這個比率中,其中一個功率量被作為參考功率。

$$P_{dBW}=10\:log_{10}(\frac{P_{W}}{1W})$$

$$P_{dBmW}=10\:log_{10}(\frac{P_{W}}{1mW})$$

負 dBm 和 dBW

如果 PdBW 和 PdBmW 取負值,這意味著測得的功率小於參考功率。

如果指定的功率電平為 -20 dBm,這意味著測得的或接收到的功率電平是參考功率的百分之一。

$$-20dBm=10log_{10}(\frac{P}{1mW})$$

$$log_{10}(\frac{P}{1mW})=-2$$

$$(\frac{P}{1mW})=10^{-2};\:P=\frac{1}{100}(1mW)=0.01mW$$

EIRP 例子

在衛星通訊中,發射天線輻射 20 W 的功率。天線的增益為 15 dBi。計算 EIRP。

解:我們將天線增益轉換回絕對標度。

$$15=10log_{10}(X)$$

$$X=10^{1.5}=31.622$$

$$EIRP=P_{t}.G_{t}=(20W)(31.622)=632.44W=28.01dBW$$

更新於:2021年6月23日

7K+ 次瀏覽

開啟你的職業生涯

完成課程獲得認證

開始學習
廣告