Äquivalente isotrope Strahlungsleistung

Die äquivalente isotrope Strahlungsleistung (englisch equivalent isotropically radiated power, e.i.r.p., EIRP) ist eine Rechengröße, welche im Bereich der Antennentechnik die in eine Sendeantenne eingespeiste Leistung mit deren Antennengewinn multipliziert ausdrückt. Als Bezug für den Antennengewinn wird bei EIRP der Isotropstrahler genommen, eine Antenne die theoretisch kugelförmig nach allen Seiten gleich stark abstrahlt.[1][2] Der so ermittelte Wert der Leistung tritt bei Antennen mit Richtwirkung nicht physikalisch auf. Bei Antennen mit Richtwirkung und wenn keine Richtung explizit angegeben wird, wird die Hauptstrahlrichtung der Sendeantenne angenommen. In dieser Richtung ist der Antennengewinn maximal.

Wird bei der Definition des Antennengewinns statt des Isotropstrahlers der Halbwellendipol genommen, spricht man von der effektiven Strahlungsleistung (e.r.p., ERP).

Berechnung

EIRP={P_{s}\cdot G_{i}}

$P_{s}$ : in die Antenne eingespeiste Leistung (in Watt),
$G_{i}$ : Antennengewinn gegenüber einem Isotropstrahler (dimensionslos)

Als Bezugsantenne für den Antennengewinn wird hier der Isotropstrahler verwendet. Um die Bezugsantenne beim Antennengewinn kenntlich zu machen, wird dieser in dBi angegeben, wobei das der Einheit dB angehängte "i" für die Bezugsantenne „Isotropstrahler“ steht.[3]

Da sich ERP und EIRP nur in der Bezugsantenne für den Antennengewinn unterscheiden (ein Halbwellendipol hat einen Antennengewinn gegenüber einem isotropen Strahler von 1,64 – entsprechend 2,15 dBi[4]), besteht folgende Beziehung:

EIRP=ERP\cdot 1{,}64

Oder beispielhaft in logarithmierten Einheiten:

{\frac {EIRP}{\mathrm {dBm} }}={\frac {ERP}{\mathrm {dBm} }}+{\frac {2{,}15}{\mathrm {dBi} }}

Der deutsche Begriff für die EIRP ist relativ unüblich. Oft wird beispielsweise die Formulierung Strahlungsleistung (EIRP) verwendet.

EIRP wird oft als physikalische Größe behandelt, auch wenn dieser Wert physikalisch bei einer Antenne mit Richtwirkung nicht auftritt. Der Rechengröße wird eine Einheit (Watt) zugewiesen. Eine andere Möglichkeit ist, EIRP hinter der Maßeinheit in Klammern zu stellen, z. B. Watt (EIRP).

Praktische Berechnung

Beispielhaft ist im Folgenden die Berechnung der äquivalenten isotropen Strahlungsleistung (EIRP) eines WLAN-Gerätes, mit genau einer Antenne, angegeben:

+ elektrische Sendeleistung (dBm)

+ Verstärkung eines zusätzlichen Verstärkers (dB) (falls vorhanden)

− Dämpfung der Kabel (dB/m × Länge)

− Dämpfung der Stecker (dB) (meist vernachlässigbar)

− Dämpfung eines Blitzschutzadapters (dB) (falls vorhanden)

+ Gewinn der Antenne (dBi)

________________________________________________________

= EIRP in der Einheit dBm.

Einzelnachweise

ITU, Radio Regulations, ARTICLE 1 Terms and definitions, Section VI – Characteristics of emissions and radio equipment, § 1.161: Produkt aus der Leistung, die der Antenne zugeführt wird, und ihrem Gewinn in einer gegebenen Richtung, bezogen auf eine isotrope Antenne (isotroper oder absoluter Gewinn).
Hans Heinrich Meinke, Friedrich-Wilhelm Gundlach: Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, 4. Auflage 1985, Springer-Verlag: Seite H4
ITU, Recommendation ITU-R V.574-4: USE OF THE DECIBEL AND THE NEPER IN TELECOMMUNICATIONS
ITU, Recommendation ITU-R BS.1195: TRANSMITTING ANTENNA CHARACTERISTICS AT VHF AND UHF

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[ITU_RR-1] ITU, Radio Regulations, ARTICLE 1 Terms and definitions, Section VI – Characteristics of emissions and radio equipment, § 1.161: Produkt aus der Leistung, die der Antenne zugeführt wird, und ihrem Gewinn in einer gegebenen Richtung, bezogen auf eine isotrope Antenne (isotroper oder absoluter Gewinn).

[Meinke-Gundlach-2] Hans Heinrich Meinke, Friedrich-Wilhelm Gundlach: Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, 4. Auflage 1985, Springer-Verlag: Seite H4

[ITU-R_V.574-3] ITU, Recommendation ITU-R V.574-4: USE OF THE DECIBEL AND THE NEPER IN TELECOMMUNICATIONS

[ITU-R_BS.1195-4] ITU, Recommendation ITU-R BS.1195: TRANSMITTING ANTENNA CHARACTERISTICS AT VHF AND UHF