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Äquivalente Strahlungsleistung

Sisotrop
SAntenne

Bild 1: Illustration der Definition von EIRP.

Sisotrop
SAntenne

Bild 1: Illustration der Definition der Rechengröße EIRP.

Äquivalente Strahlungsleistung

Die äquivalente Strahlungsleistung (oder auch effektive Strahlungsleistung) ist eine durch die IEEE definierte Rechengröße, mit welcher eine gerichtete hochfrequente Leistung beschrieben wird. Die äquivalente Strahlungsleistung ist die Kombination aus der vom Sender erzeugten Leistung und der Fähigkeit der Antenne, diese Leistung in einer bestimmten Richtung zu konzentrieren.

Sie ist die Gesamtleistung in Watt, die von einer gleichmäßig rundum strahlenden Referenzantenne abgestrahlt werden müsste, um die gleiche Strahlungsintensität S (Leistungsdichte in Watt pro Quadratmeter) wie die eigentliche, praktisch realisierte Antenne bei einem entfernten Empfänger zu erreichen, der sich in Richtung der Hauptkeule dieser Antenne befindet. Sie ist gleich der Eingangsleistung der Antenne multipliziert mit dem Gewinn der Antenne. Eine äquivalente Strahlungsleistung ist nicht direkt messbar. Sie muss aus der messbaren Größe der im Sender erzeugten Leistung mit Hilfe bekannter (oder gesondert gemessener) Größen berechnet werden.

Wenn als Referenz für den Antennengewinn GA ein isotroper Kugelstrahler verwendet wird, so wird die äquivalente isotrope Strahlungsleistung mit EIRP abgekürzt und bezeichnet. Bei Verwendung eines Dipols als Referenz entfällt in der Abkürzung der Buchstabe „i“ und wird zu ERP (EIRP = 1,64·ERP). Bei der Messung der Sendeleistung am Sender PS müssen auch die Verluste L in der Zuleitung zur Antenne berücksichtigt werden.

EIRP = PS + GA - L mit PS = Sendeleistung in [dBm] oder [dBW]
GA = Antennengewinn in [dBi]
L = Verluste in [dB]
(1)

Die äquivalente Strahlungsleistung wird in der Elektronik und Telekommunikation verwendet, um die scheinbare Leistung eines Senders zu quantifizieren, die im Empfangsbereich entweder als Nutzsignal oder als Störung wahrgenommen wird. Sie wird meist verwendet, um in einem Frequenznutzungsplan von Regulierungsbehörden eine maximal zulässige Sendeleistung anzugeben, die in einem Frequenzbereich genutzt werden darf, um gegenseitige Störungen zu minimieren.

Darstellung als Integral

Die EIRP kann als Integral der in verschiedene Richtungen im gesamten Strahlungsbereich abgestrahlten Leistung dargestellt werden:

(2)

wobei P(θ,φ) die von einer Antenne im Seiten- (θ) und Höhenwinkel (φ) der Hauptkeule abgestrahlte Leistung ist. Hierbei ist diese Leistung P(θ,φ) = PTxGi(θ,φ) mit PTx als die leitungsgebundene Leistung (in Watt) am Fußpunkt der Antenne und Gi(θ,φ) der Gewinn der Antenne in dieser Hauptrichtung (θ,φ). Die Integrale verteilen diesen Leistungswert auf den gesamten Halbraum über der Antenne.