Rádio ERP:o que é e quais fatores o afetam?

O ERP é aplicado principalmente a sistemas onde uma antena externa é usada em intercomunicadores, IFBs ou IEMs. Por exemplo, a FCC usa esses dados do ERP para saber se um sistema opera legal ou ilegalmente. O ERP também ajuda você a entender como as ondas de rádio se projetam no espaço. O ERP máximo para serviços de transmissão FM nos EUA é de 100.000 watts para a zona FM II. São 50.000 watts para zonas densamente povoadas. No entanto, a restrição exata depende da classe de licença e da HAAT (altura da antena acima da média do terreno). Aqui, discutiremos o rádio ERP e sua relação com a intensidade do sinal e a potência de saída do transmissor.

Definições de ERP

Em todos os sistemas de transmissão eletromagnética, a potência irradiada efetiva (ERP) é uma unidade de medida teórica da energia de radiofrequência em watts da unidade SI. Principalmente, esses sistemas lidam com telecomunicações. Você pode calculá-lo adicionando os ganhos do sistema e subtraindo as perdas do sistema.

ERP significa potência irradiada efetiva/ potência irradiada equivalente. De acordo com a definição do IEEE, ERP é a potência de radiofrequência direcional que um transmissor de rádio emite. Em outras palavras, a potência emitida por uma antena dipolo de meio comprimento de onda daria a intensidade de radiação a mesma de uma antena de fonte real em algum receptor remoto em direção ao feixe mais poderoso da antena.

No ERP, você mede a potência de saída do transmissor e a capacidade da antena de direcionar essa potência em uma direção específica. É o produto da potência de entrada da antena e o ganho da antena em uma determinada direção. Se a direção não for especificada, você pode tomar a direção de ganho máximo. Na indústria de transmissão, o ERP ajuda a calcular aprox. o poder que os ouvintes de uma estação de transmissão experimentam em sua área de recepção.

Existe um parâmetro alternativo para medir a mesma coisa. É uma potência irradiada isotrópica efetiva ou EIRP. Há apenas uma diferença entre ERP e EIRP. Você compara a antena real com a antena dipolo de meia onda no ERP enquanto, no EIRP, você compara o dipolo de meia onda da antena isotrópica teórica. Agora, como o ganho da antena dipolo de meia onda é 1,64 em comparação com um radiador isotrópico, assim

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

Imagem:estação de rádio

Relação com a potência de saída do transmissor

Vamos entender o efeito da saída de potência do transmissor no ERP.

De acordo com a lei, sistemas de microfone de frequência ultra-alta não licenciados e saída de monitor-transmissor intra-auricular têm um limite de saída de 50mW. Na cadeia de sinal, a saída de transmissão é o primeiro passo. Além disso, o sinal passa por vários dispositivos físicos e interfaces. Estes incluem cabos, amplificadores, conectores e antenas. Todos esses dispositivos afetam a energia eletromagnética que irradia para o espaço.

Então, se você calcular o ERP, é

ERP=potência máxima de saída do transmissor + ganho da antena – atenuação – perdas devido a cabos e conectores

Há circuitos e amplificadores no transmissor. Esses componentes empurram o sinal para uma conexão de saída. Se um transmissor IEM trabalha a 50mW e não tem antena, sua saída seria em torno de 50mW. Quando o sinal passa por um cabo coaxial, ele enfraquece o sinal. A quantidade de perda de cabo em um sinal depende de três fatores, a saber:

• Primeiro, a frequência de transmissão
• Segundo, o comprimento ou pés do cabo
• Por último, o cabo coaxial

Você pode prever todas essas variáveis. Além disso, você pode minimizar a perda devido aos conectores parafusando tudo bem apertado. No entanto, você não pode evitar uma pequena perda.

O efeito da antena no ERP depende do ganho da antena. A antena é como uma lente que foca a energia do transmissor em um campo estreito. Assim, o ERP se intensifica à medida que viaja pelo espaço. Antenas com alto ganho tendem a aumentar o ERP, pois funcionam como teleobjetivas. Por outro lado, antenas de baixo ganho não aumentam o ERP.

O efeito da antena no ERP é bastante dramático.

Vamos entender isso com um exemplo. Se você conectar um feixe CP de 9bBd em um transmissor IEM de saída de 50mW, verá uma mudança drástica no ERP. O ERP terá cerca de 390mW de potência que voa pelo ar como um feixe concentrado de ondas de rádio. No entanto, a conexão e os cabos enfraquecem um pouco o sinal.

Imagem:ondas de áudio e microfones

De acordo com as regras da FCC, parte 74, tanto usuários não licenciados quanto usuários licenciados podem usar antenas de ganho adequado aos transmissores na faixa de frequência ultra-alta (470-698MHz). Não há regras para emissão de ERP até e a menos que a potência de entrada da antena licenciada não exceda 250mW, e a de não licenciada não deve exceder 50mW. No entanto, se você usar uma configuração que interfira no serviço licenciado, você pode estar com defeito.

Para a banda de 2,4 GHz, o limite superior de potência é de 1 watt e o ERP é de 4 watts. Portanto, tenha cuidado ao conectar antenas de alto ganho a transmissores de 2,4 GHz.

Relação com a intensidade do sinal

Imagem:um conjunto de ondas sonoras vetoriais

Se o sinal viaja na linha de visão, ou seja, sem multipath, você pode calcular a intensidade do sinal S do sinal de rádio do EIRP ou ERP. Esta força do sinal será do eixo do lóbulo principal a uma distância r da antena. A intensidade do sinal também é indicada como a densidade do fluxo de potência em watts por m². agora, como a antena isotrópica irradia densidade de fluxo de potência igual sobre uma esfera de antena, então

S(r)=EIRP/área da esfera

Aqui, EIRP=ERP*1,64

O sinal enfraquece quando as ondas de rádio viajam pelo solo, como caminhos indiretos ou ondas do céu na transmissão de ondas médias ou longas. O enfraquecimento do sinal depende do terreno por onde passa. Como resultado, a fórmula acima se torna inválida.

Conclusão

Para estabelecer os sistemas repetidores, você precisa de ERP. Conhecer a potência efetiva do radiador de uma antena ajuda a gerenciar a área de cobertura do repetidor. Se você precisar de ajuda para instalar sistemas de microfone ou transmissores, sinta-se à vontade para entrar em contato conosco. Também fornecemos conjuntos de cabos de alta qualidade para dar suporte ao seu plano.