ERP-Radio:Was ist es und welche Faktoren beeinflussen es?

ERP wird hauptsächlich auf Systeme angewendet, bei denen eine externe Antenne für Intercoms, IFBs oder IEMs verwendet wird. Beispielsweise verwendet die FCC diese ERP-Daten, um festzustellen, ob ein System legal oder illegal arbeitet. ERP hilft Ihnen auch zu verstehen, wie Radiowellen in den Weltraum projizieren. Der maximale ERP für UKW-Rundfunkdienste in den USA beträgt 100.000 Watt für die UKW-Zone II. Für dicht besiedelte Zonen sind es 50.000 Watt. Die genaue Einschränkung hängt jedoch von der Lizenzklasse und der HAAT (Antennenhöhe über durchschnittlichem Gelände) ab. Hier werden wir das ERP-Funkgerät besprechen und seine Beziehung zur Signalstärke und Senderausgangsleistung.

ERP-Definitionen

In allen elektromagnetischen Übertragungssystemen ist die effektive Strahlungsleistung (ERP) eine theoretische Messeinheit der Hochfrequenzenergie in der SI-Einheit Watt. Hauptsächlich befassen sich diese Systeme mit Telekommunikation. Sie können es berechnen, indem Sie die Systemgewinne addieren und die Systemverluste subtrahieren.

ERP bedeutet effektive Strahlungsleistung/äquivalente Strahlungsleistung. Gemäß IEEE-Definition ist ERP die gerichtete Hochfrequenzleistung, die ein Funksender aussendet. Mit anderen Worten, die von einer Halbwellendipolantenne emittierte Leistung würde die gleiche Strahlungsintensität wie die einer tatsächlichen Quellantenne an einem entfernten Empfänger in Richtung des stärksten Strahls der Antenne ergeben.

In ERP messen Sie die Ausgangsleistung des Senders und die Fähigkeit der Antenne, diese Leistung in eine bestimmte Richtung zu lenken. Sie ist das Produkt aus der Eingangsleistung der Antenne und dem Antennengewinn in einer bestimmten Richtung. Wenn die Richtung nicht angegeben ist, können Sie die Richtung der maximalen Verstärkung nehmen. In der Broadcast-Branche hilft ERP bei der Kalkulation der ca. die Kraft, die die Hörer eines Senders in seinem Empfangsbereich erfahren.

Es gibt einen alternativen Parameter, um dasselbe zu messen. Es ist eine effektive isotrope Strahlungsleistung oder EIRP. Es gibt nur einen Unterschied zwischen ERP und EIRP. Sie vergleichen die tatsächliche Antenne mit der Halbwellendipolantenne in ERP, während Sie in EIRP den theoretischen isotropen Antennenhalbwellendipol vergleichen. Nun, da die Verstärkung einer Halbwellen-Dipolantenne 1,64 im Vergleich zu einem isotropen Strahler beträgt, also

EIRP(w)=1,64* ERP(w)

Bild:Radiosender

Verhältnis zur Ausgangsleistung des Senders

Lassen Sie uns die Auswirkung der Sendeleistung auf ERP verstehen.

Laut Gesetz haben nicht lizenzierte Ultrahochfrequenz-Mikrofonsysteme und In-Ear-Monitor-Sender eine Ausgangsleistung von 50 mW. In der Signalkette ist der Sendeausgang der erste Schritt. Außerdem durchläuft das Signal verschiedene physikalische Geräte und Schnittstellen. Dazu gehören Kabel, Verstärker, Stecker und Antennen. Alle diese Geräte beeinflussen die elektromagnetische Energie, die in den Weltraum strahlt.

Wenn Sie ERP berechnen, ist es also

ERP=maximale Senderausgangsleistung + Antennengewinn – Dämpfung – Verluste durch Kabelwege und Stecker

Es gibt Schaltkreise und Verstärker im Sender. Diese Komponenten drücken das Signal zu einem Ausgangsanschluss. Wenn ein IEM-Sender mit 50 mW arbeitet und keine Antenne hat, würde seine Leistung etwa 50 mW betragen. Wenn das Signal durch ein Koaxialkabel geht, schwächt es das Signal. Die Höhe des Kabelverlusts in einem Signal hängt von drei Faktoren ab, nämlich-

• Zunächst die Sendefrequenz
• Zweitens die Länge oder Fuß des Kabels
• Zuletzt das Koaxialkabel des Kabels

Sie können alle diese Variablen vorhersagen. Außerdem können Sie den Verlust durch Steckverbinder minimieren, indem Sie alles sehr fest verschrauben. Einen leichten Verlust können Sie jedoch nicht verhindern.

Die Wirkung der Antenne auf ERP hängt vom Antennengewinn ab. Die Antenne ist wie eine Linse, die die Energie des Senders auf ein schmales Feld fokussiert. Daher intensiviert sich das ERP, wenn es durch den Raum reist. Antennen mit hoher Verstärkung neigen dazu, ERP zu erhöhen, da sie wie Teleobjektive funktionieren. Andererseits erzeugen Antennen mit geringer Verstärkung keine Erhöhung des ERP.

Die Wirkung der Antenne auf ERP ist ziemlich dramatisch.

Lassen Sie uns dies anhand eines Beispiels verstehen. Wenn Sie einen 9-bBd-CP-Strahl an einen IEM-Sender mit 50 mW-Ausgang anschließen, werden Sie eine drastische Änderung des ERP feststellen. Das ERP wird eine Leistung von rund 390 mW haben, die wie ein konzentrierter Strahl von Radiowellen durch die Luft fliegt. Allerdings schwächen Verbindung und Kabel das Signal etwas ab.

Bild:Audiowellen und Mikrofone

Gemäß den FCC-Regeln, Teil 74, können sowohl nicht lizenzierte als auch lizenzierte Benutzer Antennen mit angemessener Verstärkung für die Sender im Ultrahochfrequenzband (470–698 MHz) verwenden. Es gibt keine Regeln für die ERP-Emission, bis die Antenneneingangsleistung von lizenzierten 250 mW nicht überschreitet, und die von nicht lizenzierten darf 50 mW nicht überschreiten. Wenn Sie jedoch eine Konfiguration verwenden, die den lizenzierten Dienst beeinträchtigt, sind Sie möglicherweise schuld.

Für das 2,4-GHz-Band beträgt die Obergrenze der Ausgangsleistung 1 Watt und die ERP 4 Watt. Seien Sie also vorsichtig, wenn Sie High-Gain-Antennen an 2,4-GHz-Sender anschließen.

Beziehung zur Signalstärke

Bild:eine Reihe von Vektorschallwellen

Wenn sich das Signal in Sichtlinie ausbreitet, d. h. ohne Mehrweg, können Sie die Signalstärke S des Funksignals aus dem EIRP oder ERP berechnen. Diese Signalstärke entspricht der Hauptkeulenachse in einem Abstand r von der Antenne. Die Signalstärke wird auch als Leistungsflussdichte in Watt pro qm angegeben. nun, da die isotrope Antenne die gleiche Leistungsflussdichte über eine Antennenkugel abstrahlt, dann

S(r)=EIRP/Fläche der Kugel

Hier ist EIRP=ERP*1,64

Das Signal wird schwächer, wenn sich Funkwellen durch den Boden ausbreiten, wie z. B. indirekte Pfade oder Skywaves bei Mittel- oder Langwellenrundfunk. Die Abschwächung des Signals hängt vom Gelände ab, das es durchquert. Dadurch wird die obige Formel ungültig.

Schlussfolgerung

Zum Aufbau der Repeatersysteme benötigen Sie ERP. Die Kenntnis der effektiven Strahlerleistung einer Antenne hilft Ihnen, den Abdeckungsbereich des Repeaters zu verwalten. Wenn Sie Hilfe bei der Installation von Mikrofonsystemen oder Sendern benötigen, können Sie sich gerne an uns wenden. Wir bieten auch hochwertige Kabelkonfektionen zur Unterstützung Ihres Plans an.