EIRP计算器

有效全向辐射功率

计算天线系统的总辐射功率。这个工具对无线通信、广播和卫星系统的工程师和技术人员至关重要。

实际示例

查看EIRP在真实场景中的计算方法。

家用Wi-Fi路由器

Wi-Fi路由器

标准家用Wi-Fi路由器设置，了解其信号强度。

功率: 20 dBm, 损耗: 1 dB, 增益: 3 dBi

卫星通信

卫星上行链路

用于广播的强大卫星上行链路天线。

功率: 10 W, 损耗: 3 dB, 增益: 50 dBi

蜂窝基站

蜂窝基站

典型的蜂窝塔面板天线配置。

功率: 43 dBm, 损耗: 2 dB, 增益: 17 dBi

低功耗物联网设备

物联网设备

用于远距离通信的低功耗LoRaWAN设备。

功率: 100 mW, 损耗: 0.5 dB, 增益: 2.5 dBi

其他标题
理解EIRP：综合指南
深入了解有效全向辐射功率、其计算方法以及在无线系统中的重要性。

什么是有效全向辐射功率(EIRP)？

  • 定义EIRP
  • 全向天线概念
  • EIRP计算的关键组成部分
有效全向辐射功率(EIRP)是射频(RF)通信中用于表示假设的全向天线必须辐射的总功率的标准测量单位，以产生与实际天线系统在特定方向上相同的信号强度。全向天线是一种理论上的、无损耗的天线，在所有方向上均匀辐射功率。虽然它在现实中不存在，但它作为天线性能的通用基准。
全向天线概念
想象球体中心有一个点光源，在所有方向上均匀辐射光线。这就是全向辐射器的原理。在RF的背景下，它提供了一个基准（0 dBi增益），所有真实世界的天线都以此进行测量。EIRP中的'有效性'来自于考虑真实天线的方向性增益和系统中的损耗。
EIRP计算的关键组成部分
EIRP值不仅仅是发射机的功率；它是系统性能的整体衡量标准。它由三个关键因素决定：
1. 发射机功率输出(Pₜ)：无线电发射机产生的原始功率。
2. 天线增益(Gₐ)：天线在特定方向上聚焦功率的能力。以dBi（相对于全向的分贝）测量。
3. 系统损耗(Lₗ)：系统中损失的功率，主要是在发射机和天线之间的同轴电缆和连接器中。以dB测量。

使用EIRP计算器的分步指南

  • 输入发射机功率
  • 指定系统损耗
  • 输入天线增益
这个计算器简化了确定系统EIRP的过程。按照这些简单步骤获得准确结果。
输入发射机功率
首先，输入发射机的功率输出。您可以用几种常用单位提供此值：瓦特(W)、毫瓦(mW)、dBm（相对于一毫瓦的分贝）或dBW（相对于一瓦特的分贝）。从输入字段旁边的下拉菜单中选择适当的单位。计算器将自动处理转换。
指定系统损耗
接下来，输入发射机和天线之间发生的总损耗。这个以分贝(dB)测量的值应该考虑同轴电缆、连接器和传输线中任何其他组件的衰减。这是一个关键步骤，因为即使很小的损耗也会显著影响最终的辐射功率。
输入天线增益
最后，以dBi（分贝-全向）输入天线的增益。dBi单位将天线的性能与理论全向天线进行比较。更高的dBi值表示更聚焦、方向性更强的波束。输入所有值后，点击'计算'按钮查看最终的EIRP和ERP值。

数学公式和推导

  • 对数公式(dB)
  • 线性公式(瓦特)
  • 单位转换
理解计算背后的数学提供了对系统组件如何相互作用的更深入洞察。
对数公式(dB)
使用分贝简化了计算，将乘法和除法转换为加法和减法。公式是：
EIRP (dBm) = Pt (dBm) - Lc (dB) + G_a (dBi)
其中Pt是发射机功率（dBm），Lc是电缆/连接器损耗（dB），G_a是天线增益（dBi）。
线性公式(瓦特)
在线性刻度（瓦特）中，公式涉及乘法和除法：
EIRP (W) = Pt (W) * 10^((Ga (dBi) - L_c (dB)) / 10)
这种形式在手动计算中较少见，但显示了增益和损耗如何作为发射机功率的乘数。
EIRP和ERP之间的关系
有效辐射功率(ERP)与EIRP类似，但使用半波偶极天线作为参考，而不是全向天线。偶极天线的增益为2.15 dBi。因此，关系是：
ERP (dB) = EIRP (dB) - 2.15 dB

EIRP的实际应用

  • 卫星通信
  • 无线网络(Wi-Fi)
  • 法规合规
EIRP不仅仅是一个理论概念；它是几乎所有无线系统设计和操作中的关键参数。
卫星通信
在卫星链路中，最大化接收端的信号强度至关重要。工程师使用EIRP计算（在所谓的链路预算中）确保地面站的信号足够强，能够到达轨道上的卫星，反之亦然，克服巨大的距离和大气损耗。
无线网络(Wi-Fi)
在部署Wi-Fi网络时，特别是在大面积区域，网络管理员计算接入点的EIRP来预测覆盖区域并确保可靠的连接。使用高增益天线增加EIRP，使信号传播更远，更有效地穿透障碍物。
法规合规
像美国的FCC和欧洲的ETSI这样的政府机构为不同频段和应用设置了严格的EIRP限制。这样做是为了防止不同无线服务之间的干扰并控制人类对RF能量的暴露。计算EIRP对系统运营商确保法律合规至关重要。

常见误解和重要考虑因素

  • EIRP vs 发射机功率
  • 天线增益不是'免费功率'
  • 准确损耗值的重要性
澄清常见的混淆点有助于正确使用EIRP。
EIRP vs 发射机功率
一个常见的错误是将发射机的功率额定值与最终辐射功率等同。EIRP可能显著高于或低于发射机功率，完全取决于天线增益和系统损耗。高增益天线可能导致EIRP是发射机输出的许多倍。
天线增益不是'免费功率'
天线不产生功率；它只是重新定向功率。高增益是通过将可用功率聚焦到更窄的波束中实现的。这增加了所需方向的功率，但以其他方向的覆盖范围为代价。想象手电筒中的反射器，它将灯泡的光聚焦成明亮的光束。
准确损耗值的重要性
电缆和连接器损耗的影响经常被低估。对于高频信号，即使几米的低质量电缆也会引入显著损耗，大大降低系统的EIRP和整体性能。始终使用高质量组件并准确计算其损耗。