EIRP と ERP
EIRP（実効等方性放射電力）とERP（有効放射電力）はいずれも、特定の方向の見かけの送信電力を定量化しますが、参照するアンテナは異なります。EIRP は等方性アンテナ、ERP は半波ダイポールを参照します。両者の間には 2.15 dB の差があるため、規制当局への提出書類やリンク予算が混乱する原因となります。
EIRP (有効等方性放射電力)
EIRPは、理論上の等方性アンテナが最大放射方向に実際のアンテナと同じ電界強度を生成するために放射する必要がある電力です。EIRP (dBm) = p_TX (dBm) + G_アンテナ (dBi) − ケーブル損失 (dBm)
Advantages
- ユニバーサルリファレンス — 等方性アンテナは明確な理論標準です
- 国際規制（ITU、3GPP、WiFi）で使用されています
- Friis リンクバジェット方程式で直接使用
- 曖昧さなし — 参照先が明確である
Disadvantages
- 等方性基準は理論上のものです。ゲインが0dBiのアンテナは実在しません。
- dBi単位のアンテナゲインを知る必要があります
- 従来の米国FCC規制（ERPを使用する）では必ずしも使用されない
When to use
衛星通信、セルラーリンクバジェット、WiFi（IEEE 802.11の規制制限はEIRPにあります）、および国際的な規制遵守にはEIRPを使用してください。フリースの方程式では EIRP を使用しています。
ERP (有効放射電力)
ERPは、実際のアンテナと同じ電界強度を得るために半波ダイポールが放射する必要のある電力です。ERP = EIRP − 2.15 デシベルERP は、AM/FM 放送に関する FCC 規則および一部のレガシー第 15 部規制で使用されています。
Advantages
- 米国FCC放送規制で使用 — AM/FM/TVファイリングに必要
- 半波ダイポールは実用的で実現可能なリファレンスアンテナです
- レガシーシステムと古い規制文書はERPを使用しています
Disadvantages
- あいまいな:ドキュメントの EIRP と混同されることがある
- EIRP からの 2.15 dB オフセットが混在していると、リンクバジェットに誤差が生じる
- 最新のワイヤレス規格 (EIRP を使用) ではあまり使われていません。
- dBiではなくdBd単位のアンテナゲインを知る必要があります
When to use
放送（AM、FM、TV）についてFCCに提出する場合、およびERP制限を指定するレガシーパート15デバイスを扱う場合は、ERPを使用してください。最新のワイヤレスリンク予算に合わせて EIRP に変換してください。
Key Differences
- ▸EIRP は等方性アンテナ (0 dBi) を参照します。ERP は半波長ダイポール (2.15 dBi) を参照します。
- ▸ERP = EIRP − 2.15 dB（ダイポールのゲインは等方性よりも2.15 dBi）
- ▸WiFi、携帯電話、および衛星通信の規制では EIRP が使用され、FCC ブロードキャストでは ERP が使用されます
- ▸Friis 伝達方程式は EIRP を直接使用します
- ▸変換せずにEIRPとERPを混在させると、リンクバジェットに2.15dBの誤差が生じる
Summary
EIRPとERPは正確に2.15dB異なります。これは、等方性アンテナ上の半波ダイポールのゲインです。最新のワイヤレスシステム (WiFi、携帯電話、衛星、リンクバジェット) には EIRP を使用してください。FCC ブロードキャストアプリケーションをファイリングする場合や、第 15 部のレガシー制限を参照する場合は、ERP を使用してください。2.15 dB の誤差を避けるために、どのリファレンスを使うかを必ず明確にしてください。
Frequently Asked Questions
EIRP と ERP にはどのような違いがありますか?
EIRP = ERP + 2.15 dB。ERP は半波長ダイポール (2.15 dBi) を基準とし、EIRP は無損失等方性アンテナを参照します。どちらも同じ物理放射を表していますが、異なる基準アンテナで測定しただけです。
WiFi規制では、EIRPとERPのどちらが使われていますか？
WiFi 規制では EIRP を使用しています。たとえば、FCC は 2.4 GHz WiFi をポイントツーマルチポイントでは 30 dBm EIRP に、ポイントツーポイントでは 36 dBm EIRP に制限しています。ETSI (ヨーロッパ) でも同様の EIRP 制限を使用しています。常に最新の規制文書で確認してください。
ERPをEIRPに変換するにはどうすればよいですか？
EIRP (dBm) = ERP (dBm) + 2.15 dB。あるいは、EIRP (W) = ERP (W) × 1.64 (等方性に対する半波ダイポールの数値ゲイン) という計算になります。この変換は正確で、IEEE 標準で定義されています。
FCCはなぜ放送にERPを使用するのですか？
FCCは数十年前に放送規制（AM、FM、TV）にERPを採用しました。当時、現場では半波ダイポールが基準アンテナとして使用されていました。現代のワイヤレス規格は、普遍性を求めるために EIRP に移行しました。どちらのシステムも共存しているため、エンジニアはどちらの基準が当てはまるかを慎重に確認する必要があります。