Меню

Изотропная мощность передатчика что такое

Эффективная изотропно излучаемая мощность

Эквивалентная изотропно-излучаемая мощность (ЭИИМ, англ. EIRP — Equivalent Isotropically Radiated Power ) — произведение мощности радиочастотного сигнала, подводимого к антенне, на абсолютный коэффициент усиления антенны [1] [2] .

ЭИИМ — интегральная характеристика «энергетики» радиостанции (радиопередатчика, соединенного фидерным трактом с антенной), равная мощности, которую должен излучать изотропный излучатель, чтобы на одинаковом удалении плотность потока мощности создаваемого им радиоизлучения равнялась плотности потока мощности радиоизлучения, создаваемого данной радиостанцией в направлении максимума диаграммы направленности ее антенны. ЭИИМ измеряется в единицах мощности (Вт, дБВт, дБм).

В практике использования ЭИИМ встречаются вариации в терминологии (эффективная вместо эквивалентная) и определении (делается дополнительный акцент на учет потерь в фидере [3] ; потери в фидерном тракте, разумеется, в любом случае должны быть учтены при расчете ЭИИМ).

ЭИИМ как параметр используется в задачах расчета радиолиний и электромагнитной совместимости (широко применяется в спутниковой радиосвязи и радиовещании), при оценке соответствия радиоэлектронных средств санитарным правилом и нормам. ЭИИМ входит в уравнение дальности радиолокации, однако явно выделять ЭИИМ в этом уравнении не принято.

ЭИИМ может быть рассчитана по формуле:

EIRP = P - L + G_a

где EIRPи мощность Pна выходе радиопередатчика выражаются в дБВт или дБм, потери Lв фидере должны быть подставлены в дБ, коэффициент усиления антенны G_a— абсолютный, то есть в децибелах относительно изотропного излучателя (дБи).

G_a

Эта формула показывает, что маломощный радиопередатчик с направленной антенной может создать в некотором направлении такой же уровень радиоизлучения, что и мощный радиопередатчик со слабонаправленной антенной. С точки зрения СанПиН [4] , ограничивающих плотность потока мощности радиоизлучения, это означает, что радиопередатчик, подключенный к антенне с бо́льшим (с бо́льшим КНД), требует бо́льшего внимания.

Значение ЭИИМ указывается как параметр передающего тракта транспондера искусственного спутника Земли (ИСЗ). Знание ЭИИМ и расстояния ИСЗ — Земля позволяет рассчитать плотность потока мощности радиосигнала ИСЗ у поверхности Земли. Например, плотность потока мощности транспондера ИСЗ на геостационарной орбите с типичной ЭИИМ +45 дБВт составляет приблизительно 2•10 -12 Вт/кв.м.

Примечания

  1. ГОСТ 24375-80. Радиосвязь. Термины и определения.
  2. Регламент радиосвязи.
  3. СанПиН 2.1.8/2.2.4.1190-03. Приложение 3.
  4. СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Эффективная изотропно излучаемая мощность» в других словарях:

Эффективная изотропно-излучаемая мощность — (в англ. EIRP Effective Isotropically Radiated Power) мощность, с которой должна излучать ненаправленная антенна вместо направленной, чтобы в направлении максимума излучения ненаправленной антенны (см. рис. [[1]] и диаграмма направленности )… … Википедия

Эквивалентная изотропно излучаемая мощность — Эффективная изотропно излучаемая мощность (в англ. EIRP Effective Isotropically Radiated Power) мощность, с которой должна излучать ненаправленная антенна вместо направленной, чтобы в направлении максимума излучения ненаправленной антенны (см.… … Википедия

эквивалентная изотропно-излучаемая мощность; ЭИИМ — 06.01.13 эквивалентная изотропно излучаемая мощность; ЭИИМ [ equivalent isotropically radiated power; EIRP]: Произведение подводимой к антенне мощности и коэффициента усиления антенной системы в заданном направлении относительно изотропной… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ЭИИМ — Эффективная изотропно излучаемая мощность (в англ. EIRP Effective Isotropically Radiated Power) мощность, с которой должна излучать ненаправленная антенна вместо направленной, чтобы в направлении максимума излучения ненаправленной антенны (см.… … Википедия

ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-4-2011: Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных (АИСД). Гармонизированный словарь. Часть 4. Общие термины в области радиосвязи — Терминология ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762 4 2011: Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных (АИСД). Гармонизированный словарь. Часть 4. Общие термины в области радиосвязи оригинал документа: ALOHA [ALOHA slotted]:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ЭИИМ — эквивалентная изотропно излучаемая мощность эффективная изотропно излучаемая мощность … Словарь сокращений русского языка

Читайте также:  Мособлэнерго увеличение мощности до 15 квт

ЭИИМ — эффективная изотропно излучаемая мощность Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. С. Пб.: Политехника, 1997. 527 с. ЭИИМ Э.и.и.м. эквивалентная изотропно излучаемая мощность ЭИИМ Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений… … Словарь сокращений и аббревиатур

IEEE 802.22 — WRAN (Wi Fi) стандарт беспроводных региональных сетей, описывающий двухуровневую архитектуру (уровень PHY и уровень MAC) с многоточечным (point to multipoint) соединением. Сеть предназначена как для работы с профессиональными фиксированными… … Википедия

ГОСТ 24375-80: Радиосвязь. Термины и определения — Терминология ГОСТ 24375 80: Радиосвязь. Термины и определения оригинал документа: 304. Абсолютная нестабильность частоты радиопередатчика Нестабильность частоты передатчика Определения термина из разных документов: Абсолютная нестабильность… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Подсчет эффективной изотропно излучаемой мощности и перевод дБм в мВт

Специалист
Задать вопрос

Что такое EIRP

EIRP — эффективная изотропно излучаемая мощность обычно используется как относительный показатель того, сколько энергии выделяет настройка. EIRP — это количество энергии, выделенное после того, как все настройки сделаны.

Смотрите также:

Подсчет EIRP

EIRP = (Выходная мощность + Коэффициент усиления антенны) – Потери в кабеле.

Для примера, я подключил RocketM5 к 2’ Rocket Dish (RD-5G-30) . Коэффициент усиления тарелки 30дБи . Я установил выходную мощность RocketM5 на 20дБм . Я использую нестандартные кабели, с потерей 2дБ . Расчет будет равным:
(20дБм + 30дБи) – 2дБ = 48дБм EIRP

Сделаем еще один. Я подключил RocketM2 к 15дБи airMax с углом 120° и использую Ubiquiti кабели, потери которых ничтожны, примем их за 0дБ . Вместо использования фиксированной выходной мощности, я буду использовать ограничения, установленные Федеральной комиссией по связи США(на момент написания статьи) равные 36дБм .

( y + 15дБи) – 0дБ = 36дБм EIRP или упрощенно, (36дБм – 15дБи) = y , ответ будет 21дБм — это максимальный выход на который я могу настроить Rocket M2.

Конечно, это имеет смысл, если только Вы знаете ограничения, установленные в Вашем регионе.

Перевод дБ в мВт

Некоторые регулирующие органы обозначают выходную мощность как мВт и она может быть еще быстрее переведена в дБ. Для начала нарисуйте таблицу из 2 столбцов. Левый обозначьте « 3,10 +/- дБ ». Правый» 2,10 x/÷ мВт «. Затем, первое значение в левом столбце укажите как 0. В правом 1. Каждый раз, когда мы вписываем 3 или 10 слева, мы умножаем на 2 или 10, соответственно, справа.
Перевод дБ в мВт
Каждый раз, когда мы отнимаем 3 или 10 слева, мы делим на 2 или 10 справа. Мы никогда не отнимаем слева и не умножаем при этом справа. Скажем, что мы добавляем 3 слева и умножаем на 2 справа. Отнимаем 10 слева и делим на 10 справа.

Регуляторные органы позволяют использовать 4Вт EIRP :
Перевод дБ в мВт

Вы, возможно, скажете, «А что, если это значение не подходит для нашей математической модели?». Давайте используем значение 27дБм как пример:
Перевод дБ в мВт

Иногда придется провести дополнительные расчеты.

Это простая табличка, с которой можно быстро посчитать перевод дБ в мВт. Когда Вы знаете обозначения столбцов и то, что 0дБм = 1мВт, Вы быстро все посчитаете.

Источник



Плотность потока мощности и эквивалентная изотропная излучаемая мощность

Чтобы наземные устройства могли принимать сигналы со спут­ника, необходимо создать у поверхности Земли определенную на­пряженность электромагнитного поля (или плотность потока мощ­ности электромагнитных волн). Мощность электромагнитных волн, излучаемых антенной, является важнейшей характеристикой пере­дающей системы. Излучать их равномерно во все стороны, то есть изотропно, при спутниковом телевизионном вещании нецелесооб­разно и в большинстве случаев недопустимо. Поэтому излучаемая энергия электромагнитных волн концентрируется антенной в узкий луч и направляется на выбранную земную поверхность.

В этом случае для ее оценки пользуются понятием эквивалент­ной изотропной излучаемой мощности ЭИИМ 4 , (Eguivalent isotropi-cally radiated power, EIRP). ЭИИМ (Е) показывает, какую мощность пришлось бы иметь передатчику искусственного спутника, если бы излучение велось изотропно, всенаправленно. Однако благодаря направленным свойствам антенны, требуемая мощность излучения меньше на коэффициент ее усиления. Уровень энергии электро­магнитных волн в точке приема на поверхности Земли зависит от рассеяния энергии по мере удаления от спутника и дополнительных ее потерь в атмосфере Земли. Уровень энергии, падающей на пер­пендикулярную к потоку поверхность, отнесенный к площади этой поверхности, называется плотностью потока мощности — ППМ (W). Для определения ППМ в месте приема, если известны значения ЭИИМ, пользуются формулой:

Читайте также:  Потребление мощность квт компьютера

Первое вычитаемое определяет потери на рассеяние. Второе — учитывает потери в атмосфере Земли, поэтому приведенная фор­мула справедлива для любой погоды. При расчетах для ясной по­годы второе вычитаемое отсутствует. Расстояние до спутника при­нимается равным

Более точно расстояние можно определить по формуле:

где = 42164 км — расстояние от центра Земли до геостационарной орбиты (экваториальный радиус); Ь = (L — S) — разность между географической долготой точки приема (L) и долготой спутника (S); в,— географическая широта точки приема; 0,1513 — частное от де­ления радиуса Земли на траекторию движения спутника.

Для определения значения плотности потока мощности по из­вестной величине эквивалентно изотропной излучаемой мощности (без учета потерь) можно руководствоваться упрощенной формулой (2.4) или графической зависимостью, представленной на рис. 2.3

W(дБ Вт/м ) = Е (дБ Вт) — (2.4)

Плотность потока мощности является очень важной характери­стикой для приема со спутников-ретрансляторов. Она позволяет оценить возможность уверенного приема в данной географической точке на антенну соответствующего размера и при выбранных зна­чениях коэффициента шума и усиления малошумящего усилителя-конвертера. Величина плотности потока мощности влияет на сис­тему спутникового телевизионного вещания. Увеличение ее приво­дит к упрощению и удешевлению наземных приемных устройств, однако усложняет и повышает стоимость передающих систем спут­ника. Уменьшение ППМ, наоборот, удорожает наземные приемные устройства при одновременном удешевлении спутника. Необходи­мая ППМ у поверхности Земли определена путем экономических расчетов с оптимизацией стоимости как приемных наземных уст­ройств, так и передающих спутниковых систем и выбрана с учетом электромагнитной совместимости с наземными службами, т.е. с учетом минимальных взаимных помех

Рис. 2.3. Графическая зависимость ЭИИМ (Е) от плотности потока мощно­сти (W), позволяющая оперативно взаимно пересчитывать эти величины

Для индивидуальных приемных устройств значение ППМ согласно плана ВАКР-77 (Всемирной Административной Конференции по ра­дио) на границе зоны покрытия 5 должно быть минус 103 дБ Вт/м 2 , а для систем коллективного приема минус 111 дБ Вт/м 2 .

Форма зоны покрытия зависит от точки пересечения (точки при­целивания) основного лепестка излучения антенны спутника с зем­ной поверхностью. Например, точка прицеливания российского спутника ГАЛС-1 находится между Москвой и Саратовом и форма зоны покрытия представляет собой вытянутый эллипс.

Границы зоны покрытия очерчены контурами на географической карте с определенными уровнями ППМ или ЭИИМ. Размеры ее стремятся сделать минимальными, чтобы снизить необходимую мощность передатчика спутника с целью его удешевления.

На практике для рассмотрения возможности приема в данном месте с выбранного спутника пользуются его трансляционными кривыми, нарисованными на контурной географической карте. Они представляют собой ряд замкнутых линий с одинаковыми значениями ППМ (ЭИИМ). В большинстве случаев на картах вме­сто плотности потока мощности отображаются значения ЭИИМ -проекция (Footprint EIRP) уровней ЭИИМ в диапазоне от 40 до 53 дБ Вт.

Следует отметить, что согласно предложениям ВАКР-77 норми­руются значения ППМ, а не ЭИИМ (табл.2.1). Нормирование вели­чины ППМ в зоне приема связывается с углом возвышения антен­ны (углом места) — в направлении на спутник. Допускаемая ППМ будет тем больше, чем больше угол , чем отвеснее падают элек­тромагнитные волны, т.е. чем ближе точка приема расположена к Экватору.

Читайте также:  Напольные газовые котлы для отопления частного дома как выбрать мощность

Согласно требованиям ВАКР-77 предельная плотность потока мощности частотно-модулированного телевизионного сигнала для всех видов телефонной связи в контрольной полосе не должна превышать — 152 дБ

Некоторые предельные мешающие значения ППМ от спутников-ретрансляторов для радиорелейных, сотовых, спутниковых теле­фонных систем и т.д. в зависимости от угла е(угла между направ­лением прихода мешающей электромагнитной волны и горизон­тальной горизонтальной плоскостью) приведены в табл.2.1

Зона покрытия — зона обслуживаемой территории Земли, внутри кото­рой создается необходимая для качественного приема плотность потока мощности.

Предельная плотность потока мощности (W) для угла ,

Частота, ГГц
2,5 . 2,69 -152 -152 + 0,75 -137
3,4 . 7,75 -152 -152 + 0,5 -142
10,7. 11,7 -150 -150 + 0,5 -140
12,2 . 12,75 -150 -150 + 0,5 -138
В полосе частот 4,0 кГц

Как видно, плотности потока мощности ограничиваются в диапа­зонах частот выделенных для спутников ФСС.

Требования к равномерности спектра передаваемого теле­визионного сигнала.Для снижения вероятных помех другим сис­темам связи и приемным устройствам всегда необходимо, чтобы спектральная плотность передаваемого сигнала была бы равно­мерной в занимаемой полосе частот, чтобы выбросы энергии не превышали предельно допустимое значение. Известно, что частот­но-модулированный телевизионный сигнал имеет неравномерный энергетический спектр, зависящий от передаваемых сюжетов изо­бражения. Энергия в его спектре распределяется не непрерывно, а в виде дискретных энергетических зон (выбросов,), которые распо­лагаются вокруг частот строчной и кадровой разверток (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Временная зависимость выбросов энергии аналогового сигнала на строчной развертке

Поэтому, при спутниковых, как и при наземных телевизионных передачах с частотной модуляцией для получения равномерного спектра прибегают к сглаживанию энергетических выбросов, их рассеянию — дисперсии.

Рис. 2.5. Временная зависимость амплитуды сигнала для дисперсии аналогового сигнала в системе D-MAC/packet

Дисперсия осуществляется сигналом треугольной формы не­большого уровня, который наилучшим образом подходит для сгла­живания энергетических выбросов дискретного спектра, как, напри­мер, показано на рис. 2.5 6 . Сигнал дисперсии накладывается до­полнительно на сигнал несущей строго синхронно с частотой строчной или кадровой разверток (обычно кадровой). Благодаря сглаживанию энергетических выбросов, спектральная плотность при передаче телевизионного сигнала становится равномерной или близко к равномерной.

Это позволяет установить значения ППМ на границе зоны по­крытия для приема индивидуальными приемными устройствами -103 дБ Вт/м 2 , а коллективными — 111 (рис. 2.6), что снижа­ет взаимные помехи и помехи другим наземным средствам связи до требуемого уровня, и одновременно такой уровень дает возмож­ность вести прием телепрограмм через спутники внутри зоны по­крытия на простые приемные устройства.

Для исключения заметности на экране сигнала дисперсии, про­являющегося в виде мерцающих светлых точек, в приемных уст­ройствах применяют хорошо известные схемы построчной фикса­ции (схемы привязки) уровня, которые устанавливают по всему по­лю кадра равномерный уровень черного и тем самым практически подавляют сигнал дисперсии.

Рис. 2.6. Распределение плотности потока мощности спутника TDF-1

Шумы

В любой системе связи наряду с полезными сигналами всегда присутствуют и посторонние, ненужные, которые создают помехи приему. Такие сигналы — помехи, имеющие случайную природу и не передаваемые никакими другими системами, называются шумами. Шумы — это природное явление. В идеальных системах связи сиг­нал мог бы передаваться и приниматься без помех. Однако в лю­бом реальном приемном электронном устройстве всегда присутст­вуют шумы, от которых полностью избавиться невозможно . Они состоят:

□ из внешних принятых шумов ( атмосферные шумы, галакти­ческие шумы, шумы Солнца, Земли и др.)

□ из внутренних шумов приемного устройства (эквивалентные
шумы антенны, шумы коаксиальной линии питания, шумы предва­рительного усилителя, смесителя и т.д.). Они вызывают ухудшение

приема, снижают чувствительность приемного устройства, так как ограничивают прием минимального полезного сигнала по уровню.

Источник