ERP Radio:它是什么以及影响它的因素是什么?
ERP 主要应用于在对讲机、IFB 或 IEM 上使用外部天线的系统。例如,FCC 使用此 ERP 数据来了解系统是否合法或非法运行。 ERP 还可以帮助您了解无线电波如何投射到太空中。美国 FM 广播服务的最大 ERP 为 FM zone II 的 100,000 瓦。对于人口稠密的地区,它是 50,000 瓦。但是,确切的限制取决于许可证类别和 HAAT(天线高于平均地形的高度)。在这里,我们将讨论 ERP 广播 及其与信号强度和发射机输出功率的关系。
ERP 定义
在所有电磁传输系统中,有效辐射功率(ERP)是射频能量的理论测量单位,单位为 SI 单位瓦特。这些系统主要处理电信。您可以通过添加系统增益和减去系统损失来计算它。
ERP 表示有效辐射功率/等效辐射功率。根据 IEEE 定义,ERP 是无线电发射机发射的定向射频功率。换言之,半波长偶极子天线发射的功率将使某个远程接收器处的辐射强度与实际源天线的辐射强度相同,朝向天线最强的波束。
在 ERP 中,您测量发射机功率输出和天线将该功率导向特定方向的能力。它是天线输入功率和给定方向上的天线增益的乘积。如果没有指定方向,可以取最大增益的方向。在广播行业,ERP 有助于计算大约。广播电台的听众在其接收区域所体验到的力量。
有一个替代参数可以测量相同的东西。它是一种有效的各向同性辐射功率或 EIRP。 ERP和EIRP之间只有一个区别。您将实际天线与 ERP 中的半波偶极子天线进行比较,而在 EIRP 中,您将理论各向同性天线半波偶极子进行比较。现在,由于半波偶极子天线的增益与各向同性辐射体相比为1.64,因此
EIRP(w)=1.64* ERP(w)
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图片:广播电台
与发射机输出功率的关系
下面我们来了解一下发射机功率输出对ERP的影响。
根据法律,未经许可的超高频麦克风系统和入耳式监听发射器输出的输出限制为 50mW。在信号链中,发送输出是第一步。此外,信号通过各种物理设备和接口。这些包括电缆、放大器、连接器和天线。所有这些设备都会影响辐射到太空的电磁功率。
所以,如果你计算 ERP,它是
ERP=最大发射器输出功率 + 天线增益 - 衰减 - 电缆走线和连接器造成的损耗
发射器中有电路和放大器。这些组件将信号推向输出连接。如果 IEM 发射器工作在 50mW 并且没有天线,那么它的输出将在 50mW 左右。当信号通过同轴电缆时,它会削弱信号。信号中的电缆损耗量取决于三个因素,即-
- 一、发射频率
- 二、电缆的长度或英尺
- 最后,电缆的同轴电缆
您可以预测所有这些变量。此外,您可以通过将所有部件拧紧来最大限度地减少连接器造成的损失。但是,你不能避免轻微的损失。
天线对 ERP 的影响取决于天线增益。天线就像一个透镜,将发射器的能量聚焦在一个狭窄的场上。因此,ERP 在穿越空间时会增强。具有高增益的天线往往会增加 ERP,因为它们像长焦镜头一样工作。另一方面,低增益天线不会增加 ERP。
天线对 ERP 的影响非常显着。
让我们通过一个例子来理解这一点。如果将 9bBd CP 光束插入 50mW 输出的 IEM 发射器,您将看到 ERP 发生巨大变化。 ERP 将具有大约 390mW 的功率,像一束集中的无线电波一样在空中飞行。但是,连接和电缆会稍微减弱信号。
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图片:音频波和麦克风
根据 FCC 规则第 74 部分,无执照和有执照的用户都可以在超高频段(470-698MHz)的发射机上使用适当增益的天线。 ERP 发射没有规定,除非许可的天线输入功率不超过 250mW,非许可的天线输入功率不得超过 50mW。但是,如果您使用的配置会干扰许可服务,则您可能有过错。
对于2.4GHz频段,输出功率上限为1瓦,ERP为4瓦。因此,将高增益天线连接到 2.4 GHz 发射机时要小心。
与信号强度的关系
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图像:一组矢量声波
如果信号在视线内传播,即没有多径,您可以从 EIRP 或 ERP 计算无线电信号的信号强度 S。该信号强度将是距离天线 r 处的主瓣轴。信号强度也表示为功率通量密度,以瓦特/平方米为单位。现在,由于各向同性天线在一个天线球体上辐射出相等的功率通量密度,那么
S(r)=EIRP/球体面积
这里,EIRP=ERP*1.64
当无线电波穿过地面时,信号会减弱,例如中波或长波广播中的间接路径或天波。信号的减弱取决于它通过的地形。结果上面的公式就失效了。
结论
要建立中继器系统,您需要 ERP。了解天线的有效辐射器功率有助于您管理中继器的覆盖区域。如果您在安装麦克风系统或发射器方面需要帮助,请随时联系我们。我们还提供高质量的电缆组件来支持您的计划。
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