안테나 게인과 파워

EIRP (Effective Isotropic Radiated Power)

EIRP (Effective Isotropic Radiated Power)이란 송신 파워와 안테나 게인을 곱한 값이다. 예를 들면 18dBm의 송신 파워를 가지는 송신기에 2dBi의 안테나 게인을 가지는 안테나를 연결하면 EIRP 출력은 20dBm (18dBm + 2dBi)이 된다.

 

모든 방향으로 동일한 출력을 내는 Isotropic 안테나는 안테나 게인이 0dBi이고 송신파워와 EIRP가 동일하다. 하지만, 안테나가 지향성을 가지면 안테나 게인은 0dBi보다 크고 그에 따라 EIRP도 송신파워보다 커지게 된다. 안테나의 지향성을 매우 높이면 낮은 송신 파워를 가지는 송신기로 높은 EIRP를 얻을 수 있고 멀리까지 전송이 가능하다.

 

EIRP는 송신기의 안테나에서 출력되는 전파 중 가장 세기가 큰 방향의 전파 파워를 의미한다.

 

실용적으로 많이 사용하는 ERP (Effective Radiated Power)는 EIRP와 동일하지만 Isotropic 안테나 기준이 아닌 반파장 다이폴 안테나를 기준으로 안테나 게인의 비를 적용한다. 그래서, EIRP는 ERP에 1.64배를 곱하거나 2.15dB를 더하면 된다.

 

 

안테나 게인의 방향성

안테나 게인 G은 다음 식과 같이 안테나 효율 E와 방향성 D의 곱이다.

안테나 방향성 (Directivity)은 다음 식과 같다. 아래 식에서 U는 방향에 따른 전파의 세기이며, U는 모든 방향으로 나가는 전파의 세기의 평균이다.

여기서, θ와 φ는 3차원 공간 상의 방향을 나타내는 각도이다.

 

안테나 게인 계산에 사용되는 방향성은 모든 방향으로 표현되는 D 중에서 가장 값이다.