안테나란? - EIRP와 ERP 차이

중계기 블록도를 차근차근 살펴보면서 모듈별 역할을 공부하고 포스팅하고 있습니다.
그 첫 번째가 안테나였죠. 해당 게시글은 앞에 글을 읽고 오시면 좀 더 이해하기 쉽습니다.
2020/08/27 - [직무지식/중계기] - 중계기 블록도
2020/08/28 - [직무지식/중계기] - 안테나란?
 

---

ERP = EIRP + 2.15dB라는 공식을 이해하기 위해 공부하고 정리한 내용입니다.

1. 안테나 이득(Antenna Gain)

안테나 이득은 안테나가 공간의 모든 방향으로 얼마나 강하게(멀리) 방사되는지를 나타냅니다.
⇒입력 신호에 대비해서 출력 신호가 증폭된다는 의미가 아닙니다.
 
Antenna Gain 단위
dBi → 여기서 i는 등방성(isotropic)을 나타냅니다.
 
등방성 안테나는 모든 방향으로 동일하게 방사되는 이론적인 안테나입니다.
실제로는 안테나의 특징에 따라 방사 방향이 중구난방인데
이러한 실제 안테나와 등방성 안테나를 비교한 수치가 dBi인 것입니다.

그림1. 등방성 이해

 
 

2. EIRP(Effective Isotropically Radiated Power, 유효 복사 전력)

실효 복사 전력, 등방성 복사 전력 등 많은 이름으로 불리고 있습니다. 하지만 무엇을 뜻하는지만 알게 되면 크게 어려운 일은 없습니다.
 
EIRP는 쉽게 말해서 안테나를 포함한 중계기의 유효 출력입니다. 중계기 자체 게인과 출력뿐만 아니라 안테나 이득 효과를 함께 고려하여 유효 송신 출력을 나타내는 수치입니다.
 
EIRP = Pt x Gt (Pt: 중계기 출력, Gt: 안테나 이득)
그림을 통해 설명해 보겠습니다.

그림2. EIRP

반응형

 
100dB의 게인을 가진 중계기가 -50dBm의 신호를 도너 안테나로 수신했고 +50dBm로 증폭시켰습니다. 거기에 서비스 안테나 이득 10 dBi가 더해진 값인 60 dBm이 유효 복사 전력이 됩니다.
<계산>
EIRP = 50 dBm + 10 dBi = 60 dBm
 
 

3. ERP(Effective Radiated Power, 실효 복사 전력)

EIRP는 isotropic 안테나 이득으로 생각한 것이고
ERP는 반파장 dipole안테나 이득으로 생각한 것입니다.
dipole 안테나의 파장은 아래와 같습니다.

그림3. 다이폴 안테나 빔 패턴

안테나 상대 이득 dBd(d = dipole)
상대 이득(dBd)을 dBi로 변환하려면 2.15dB를 dBd 값에 더하면 됩니다.
상대이득dBd + 2.15dB = 절대 이득(dBi)

그림 2와 동일한 상황에서  안테나 이득이 10dBd 일 때 ERP를 구하려면 어떻게 될까요?

우선 dBd를 dBi로 환산시킵니다. 그럼 dBi는 12.15dBi가 됩니다.( 10 + 2.15) 거기다가 중계기 출력까지 더하면 되겠죠.
 
<계산>
50 dBm + 12.15dBi = 60.15 dBm

(헷갈릴 여지가 있어서 기존 dBd로 계산하던 방식이 아닌 dBd를 dBi로 변환하여 계산하는 방식으로 수정하였습니다.)


 
이상으로 오늘 포스팅을 마치도록 하겠습니다.
 

매일 1을 쌓아가는 삶으로 복리 성장의 기적을 만들어봅시다.
- RF열정무한-