Calculateur EIRP (PIRE)
La PIRE, puissance isotrope rayonnée équivalente, est la puissance qu’une antenne isotrope idéale devrait rayonner pour égaler ce que votre antenne place dans son lobe principal. Prenez la puissance d’émission en dBm, retranchez tout ce qui se trouve entre la radio et l’antenne, puis ajoutez le gain d’antenne en dBi. Les régulateurs plafonnent la PIRE, pas la puissance d’émission.
= 100 mW
dBd + 2,15 = dBi.
En haut, la chaîne du signal : la puissance de sortie de la radio, moins ce que prennent le câble et les connecteurs, plus le gain d’antenne, donne la PIRE rayonnée dans le lobe principal. En dessous, cette PIRE se place sur une échelle de 0 à 45 dBm à côté des deux limites 2,4 GHz les plus courantes. La barre verte va de 0 dBm à votre résultat.
Les repères de limite illustrent des bandes sans licence courantes. La limite applicable dépend de la bande, de la région, du service et de l’installation d’antenne. Consultez le texte réglementaire en vigueur.
Comment ça marche
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Partir de la puissance d’émission en dBm
La PIRE est une puissance absolue, la chaîne doit donc démarrer en unités absolues. 0 dBm = 1 mW et 30 dBm = 1 W, ce qui place une radio de 100 mW à 20 dBm. Convertissez d’abord les watts si la fiche technique les donne, et ne mélangez pas les dB (un rapport) et les dBm (une puissance). C’est l’erreur classique.
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Retrancher tout ce qui sépare la radio de l’antenne
Coaxial, jarretières, connecteurs, parafoudres et filtres prennent leur part avant que l’antenne ne voie la puissance. Comptez environ 0,1–0,3 dB par connecteur bien monté et reprenez la valeur en dB/100 m du câble à votre fréquence. 10 m de LMR-400 coûtent environ 2,2 dB à 2,4 GHz.
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Ajouter le gain d’antenne en dBi
Un gain en dBi se réfère à un radiateur isotrope, un gain en dBd à un dipôle demi-onde, qui possède lui-même 2,15 dBi. D’où G(dBi) = G(dBd) + 2,15 : une Yagi de 14 dBd est une Yagi de 16,15 dBi. Une antenne, deux références.
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Comparer à la limite qui vous concerne
Dans les bandes sans licence, c’est la puissance rayonnée qui est plafonnée, pas ce que produit la radio : 20 dBm PIRE dans la bande 2,4 GHz de l’UE selon l’ETSI EN 300 328, et 36 dBm PIRE pour le point à multipoint aux États-Unis selon le 47 CFR §15.247 (30 dBm conduits plus 6 dBi d’antenne). Les liaisons fixes point à point dans la bande 2,4 GHz américaine bénéficient d’une exception, et chaque bande, région et service a ses propres valeurs.
Formules
- EIRP (PIRE) — puissance isotrope rayonnée équivalente, dBm
- PTX — puissance de sortie de l’émetteur, dBm
- Lcâble — pertes de câble, de connecteurs et de filtres, dB
- Gant — gain d’antenne, dBi
- ERP (PAR) — puissance apparente rayonnée, référencée à un dipôle demi-onde, dBm
- 2,15 dB — gain d’un dipôle demi-onde sans pertes par rapport à l’isotrope
Exemple de calcul
- EIRP = 20 − 1 + 8 = 27 dBm
- 27 dBm = 10(27 − 30)/10 W = 0,50 W
- ERP = 27 − 2,15 = 24,85 dBm
- limite UE 2,4 GHz : 20 dBm PIRE → 27 − 20 = 7 dB au-dessus
- → conforme aux règles US point à multipoint, au-dessus de la limite dans l’UE
FAQ
- Quelle différence entre l’EIRP (PIRE) et l’ERP (PAR) ?
- Seule l’antenne de référence change. La PIRE se rapporte à un radiateur isotrope, la PAR à un dipôle demi-onde, et ce dipôle a déjà 2,15 dBi de gain. D’où ERP = EIRP − 2,15 dB. La radiodiffusion et les réseaux mobiles terrestres raisonnent le plus souvent en ERP, le Wi-Fi et la plupart des règles récentes en EIRP. Vérifiez de quelle grandeur parle une limite avant de conclure à la conformité.
- Pourquoi les régulateurs limitent-ils la PIRE plutôt que la puissance d’émission ?
- Parce que le brouillage dépend du champ qui arrive sur le récepteur du voisin, et ce champ suit la puissance rayonnée dans sa direction, pas ce que l’émetteur injecte dans un câble. Une radio de 100 mW derrière une parabole de 24 dBi atteint 44 dBm PIRE dans le lobe, autant que 25 W appliqués à une antenne isotrope.
- Le gain d’antenne est-il de la puissance gratuite ?
- Non, c’est de la concentration. Une antenne passive rayonne exactement la puissance qu’elle reçoit, moins ses propres pertes. Le gain décrit seulement la part de cette puissance concentrée dans le lobe principal au lieu d’être répartie dans toutes les directions. Ce que vous gagnez dans le lobe, vous le perdez sur les côtés et à l’arrière.
- En quoi consiste l’exception FCC point à point à 2,4 GHz ?
- Pour les liaisons fixes point à point dans la bande 2400–2483,5 MHz, le 47 CFR §15.247 assouplit la règle habituelle. Au lieu de réduire la puissance d’émission dB pour dB au-delà de 6 dBi de gain d’antenne, on ne la réduit que de 1 dB par 3 dB de gain supplémentaire. Une parabole de 24 dBi autorise donc encore 30 − (24 − 6)/3 = 24 dBm à la radio, soit 48 dBm PIRE.
La PIRE dit ce qui quitte le pylône. Où elle atterrit dépend du terrain. Voyez votre empreinte réelle sur la carte.
Cartographier votre couverture →Guides associés
- Diagrammes d’antenne & le panneau capteur — le simulateur accepte l’ERP, ou la puissance d’émission + le gain en dBi, et convertit entre les deux
Sources & lectures complémentaires
- 47 CFR § 15.247 (eCFR) — US rules for the 902 MHz / 2.4 GHz / 5.7 GHz bands ↗ — puissance conduite, réduction pour gain d’antenne et exception point à point
- ETSI EN 300 328 — Wideband transmission systems, 2.4 GHz (PDF) ↗ — limite UE 2,4 GHz, 20 dBm PIRE
- Effective radiated power — Wikipedia ↗ — ERP, EIRP et l’écart de 2,15 dB du dipôle
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