안테나 복사 전력(EIRP)의 개념
1. 개요
o. 특정한 안테나는 형태에 따라 각각의 안테나 이득을 갖고 있기 때문에 이득이 큰 안테나를 사용하면 송신출력을 줄일 수 있으므로 송신출력과 안테나의 이득을 곱한 값을 안테나 복사전력이란 용어로 규정하고 있음.
2. 산출식
o. 안테나의 복사전력 P는 아래와 같다.
P = Pt × Gt [W] = 10[ log Gt + log Pt] [dB]
주) P : 복사전력
Pt : 송신기 출력
Gt : 안테나의 이득
3. 안테나의 이득
가. 이득
o. 안테나의 이득은 절대이득(Gh)과 상대이득(Ga)으로 구분함.
- 절대이득은 이론적으로만 가능한 등방성 안테나를 기준으로 하는 경우이며, 대부분 1GHz 이상에서 많이 사용
∙ 절대이득(Gh) : dBi (i = isotropic)
- 상대이득은 기준안테나인 무손실 λ/2 (반파장) 안테나를 기준으로 하는 경우이며, 대부분 1GHZ 이하에서 많이 사용
∙ 상대이득(Ga) : dBd (d = dipole)
나. 절대이득과 상대이득의 관계
o 절대이득(dBi) = 상대이득(dBd) + 2.15dB
주) 절대이득은 상대이득의 1.64배(2.15dB) 크다
4. ERP와 EIRP
가. 정의
o EIRP : 실효등방성복사전력(EIRP : Effective Isotropic Radiated Power)이라 하며 안테나에 공급되는 송신기의 전력과 등방성 안테나에 대한 절대이득의 곱
o. ERP : 실효복사전력(ERP : Effective Radiated Power)이라 하며 안테나에 공급되는 송신기의 전력과 주어진 방향에서의 반파장 다이폴 안테나에 대한 상대이득의 곱
나. 관계식
o EIRP = ERP + 2.15dB.
o 계산 예
안테나 이득 : 10dBd
송신기 출력 : 1W (30dBm) , Pt=10log(1W/1mW)=30dBm 일 경우
∴ ERP = 10dBd + 30dBm = 40dBm(=10W)
(10dBd의 이득을 가진 안테나는 송신출력 1W가 10W의 효과)
∴ EIRP = 40dBm + 2.15dB = 42.15dBm(=16.4W)
(ERP보다 2.15dB 더큼, 즉 42.15dBm은 40dBm보다 1.64배 큼)
다. ERP와 EIRP의 비교표
|
구 분 |
ERP |
EIRP |
비 고 |
|
명 칭 |
실효복사전력 |
실효등방성복사전력 |
|
|
기준 안테나 |
λ/2 (반파장) 안테나 |
등방성 안테나 |
|
|
적용이득 |
상대이득(Ga) |
절대이득(Gh) |
|
|
안테나 이득 단위 |
dBd |
dBi |
|
|
적용범위 |
대부분 1GHz 이하 |
대부분 1GHz 이상 |
|
|
산 출 식 |
P = Pt × Ga |
P = Pt × Gh |
|
|
크기 |
ERP |
ERP의 1.64배(2.15dB) EIRP = ERP + 2.15dB |
|