Richtfunk und Umweltverträglichkeit

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Richtfunk und Umweltverträglichkeit Abbildung 3 Charakteristik einer 0,6 m Parabolantenne Äquivalente Strahlungsleistung Ein in der Funktechnik häufig verwendeter Begriff ist die äquivalente Strahlungsleistung, oder „E.I.R.P = effective isotropically radiated power“. Dieser Parameter gibt eine fiktive Strahlungsleistung in einer Richtung an, und darf nicht mit der Sendeleistung verwechselt werden. Der Antennengewinn wird üblicherweise bezogen auf einen isotropen Strahler (Kugelstrahler), d.h. auf eine fiktive Antenne, die ohne Verluste die eingespeiste Leistung in sämtliche Richtungen gleichmäßig verteilt. Die in einen isotropen Strahler einzuspeisende fiktive Leistung ist: E . I . R . P = P × Tx G D.h. die E.I.R.P. entspricht der Leistung, die in einen Kugelstrahler einzuspeisen wäre, um in der betrachteten Richtung die gleiche Feldstärke zu erzeugen, wie mit der tatsächlichen Antenne und der tatsächlichen Sendeleistung. Sendeleistung 17 dBm entspricht 0,05 Watt Antennengewinn (in Hauptstrahlrichtung) 42 dBi entspricht Faktor 15 850 E.I.R.P. (in Hauptstrahlrichtung) 59 dBm entspricht 792 Watt fiktiver Rechenwert - tritt nicht tatsächlich auf ! Beispiel 2 E.I.R.P. In unserem Beispiel einer 0,6 m Antenne an einem Kurzstreckenrichtfunksystem im 26-GHz-Bereich mit einer maximalen Sendeleistung von 17 dBm gilt die Rechnung von Beispiel 2: 7/221 09-FGB 101 004 Rev A 11.04.2008 © Ericsson GmbH 2008 EDD/FP Wolfgang Rümmer Public 10 (14)
Richtfunk und Umweltverträglichkeit Nur im Zentrum des 1,35 Grad breiten Strahles tritt diese E.I.R.P. auf, und auch nur bei extremem Wetter, da ansonsten die Sendeleistung erheblich verringert wird. Unmittelbar außerhalb des schmalen Hauptstrahles fällt der Antennengewinn rapid ab, um störende Interferenzen zu vermeiden. Die E.I.R.P. ist also ein rein fiktiver Rechenwert - die tatsächlich auftretende Leistung kann nicht größer werden als die Sendeleistung von 50 mW (sonst hätte man ein Perpetuum Mobile erfunden). Leistungsflussdichte Maßgeblich für Personenschutzwerte ist die Leistungsflussdichte in einer bestimmten Entfernung und Winkel von der Sendestation. Eine Vorstellung zur Definition der Leistungsflussdichte ist in Abbildung 4 dargestellt. Als Leistungsflussdichte gilt die Aufsummierung sämtlicher Strahlungsleistung, welche eine (gedanklich) quer zur Ausbreitungsrichtung aufgespannte Fläche von 1 m² durchläuft. Eine Leistungsflussdichte von 10 W/m² bedeutet also, dass diese fiktive Fläche von 1 m² durchströmt wird von einer Leistung von 10 Watt. 1 m 1 m Abbildung 4 Leistungsflussdichte Leistungsflussdichte ist also immer bezogen auf eine Flächeneinheit. Die gleiche Leistungsflussdichte von 10 W/m² tritt z.B. auf, wenn eine Leistung von 0,1 W eine Fläche von 10 x 10 cm² durchstrahlt. Um die Leistungsflussdichte in einer bestimmten Entfernung r von der Sendeantenne zu berechnen, wird im Gedankenmodell die entsprechende Leistung, die in einen isotropen Strahler einzuspeisen wäre, gleichmäßig über eine Kugeloberfläche verteilt. Mittelpunkt dieser Kugel ist die Sendestation, Radius der Kugel ist der Abstand des zu untersuchenden Standorts vom Sender. Die Kugeloberfläche errechnet sich zu A = 4π ⋅ r Die Leistungsflussdichte am Standort kann also ermittelt werden mittels: P PFD = Tx ⋅G 2 4π ⋅ r Antenne 2 Es ist zu beachten, dass der Antennengewinn sehr stark winkelabhängig ist, und auch die Sendeleistung üblicherweise witterungsabhängig ist. 7/221 09-FGB 101 004 Rev A 11.04.2008 © Ericsson GmbH 2008 EDD/FP Wolfgang Rümmer Public 11 (14)
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