EIRP – Equivalent Isotropically Radiated Power
Abkürzung: EIRP
Die äquivalente isotrope Strahlungsleistung ist ein Rechenwert, kein Messwert am Senderausgang. Sie beantwortet die Frage: Wie stark müsste ein gedachter Sender strahlen, der in alle Richtungen gleich abstrahlt, um dort, wo die reale Antenne am stärksten strahlt, dieselbe Feldstärke zu erzeugen?
Dieser Umweg über einen Idealstrahler hat einen praktischen Grund. Zwei Anlagen mit gleicher Sendeleistung, aber verschiedenen Antennen erzeugen völlig verschiedene Felder. Die EIRP macht sie vergleichbar — und deshalb ist sie die Größe, in der Zulassungen und Grenzwerte formuliert sind.
Die Rechnung
In Dezibel ist es eine Addition:
EIRP = Sendeleistung − Verluste + Antennengewinn
Alle Größen in dBm beziehungsweise dB, der Gewinn in dBi. Beispiel für einen Mobilfunksektor:
| Posten | Wert |
|---|---|
| Sendeleistung am Verstärkerausgang | 46 dBm (40 W) |
| Verluste in Kabel, Steckern, Filter | −3 dB |
| Antennengewinn | +18 dBi |
| EIRP | 61 dBm (etwa 1,3 kW) |
Aus 40 Watt am Anschluss werden also über ein Kilowatt EIRP, ohne dass ein einziges Watt zusätzlich erzeugt wird. Die Bündelung leistet das — Leistung wird nicht vermehrt, sondern umverteilt.
Umrechnung
| dBm | Leistung |
|---|---|
| 20 dBm | 100 mW |
| 23 dBm | 200 mW |
| 30 dBm | 1 W |
| 40 dBm | 10 W |
| 60 dBm | 1 kW |
EIRP und ERP
Die beiden Angaben unterscheiden sich nur in der Bezugsantenne, werden aber ständig verwechselt — und der Unterschied ist nicht klein.
Die ERP bezieht sich auf einen Halbwellendipol, die EIRP auf den isotropen Rundstrahler. Da der Dipol selbst schon 2,15 dB Gewinn gegenüber dem Isotropstrahler hat, gilt:
EIRP = ERP + 2,15 dB
Linear entspricht das dem Faktor 1,64. Wer eine ERP-Angabe ungeprüft als EIRP verwendet, rechnet sich also um zwei Drittel nach unten. In Rundfunk- und Amateurfunkunterlagen findet man überwiegend ERP, in Funkanlagen- und Mobilfunkunterlagen EIRP. Die Einheit des Gewinns ist das verlässlichste Erkennungszeichen: dBd gehört zu ERP, dBi zu EIRP.
Warum es die regulierte Größe ist
Grenzwerte werden in EIRP ausgedrückt, weil nur sie die Wirkung beschreibt. Zwei Beispiele:
WLAN in der EU. Im Band 2400–2483,5 MHz sind 100 mW EIRP erlaubt, in 5150–5350 MHz 200 mW und nur in Gebäuden, in 5470–5725 MHz 1 W.
Standortbescheinigung. Die BEMFV knüpft die Pflicht zur Standortbescheinigung an 10 Watt EIRP am Standort und nimmt Anlagen mit höchstens 100 Milliwatt aus. Beide Schwellen sind EIRP-Werte, nicht Leistungen am Senderausgang.
Der Denkfehler mit der größeren Antenne
Weil der Antennengewinn in die EIRP eingeht, erhöht eine stärker bündelnde Antenne den regulierten Wert — sie schafft keinen Spielraum, sie verbraucht ihn.
Wer eine 2-dBi-Antenne durch eine 9-dBi-Richtantenne ersetzt und die Sendeleistung unverändert lässt, überschreitet das EIRP-Limit um 7 dB, ganz gleich was auf dem Gerät steht. Zulässig bleibt die Anlage nur, wenn die Sendeleistung um denselben Betrag sinkt. Genau dafür haben WLAN-Geräte eine einstellbare Sendeleistung, und genau deshalb ist eine „Reichweiten-Antenne“ ohne Anpassung am Sender in der Regel nicht konform.
Was die Angabe nicht sagt
Die EIRP gilt für die Hauptstrahlrichtung. In allen anderen Richtungen liegt die abgestrahlte Leistung darunter, bei einer Mobilfunk-Sektorantenne nach hinten und nach unten um Größenordnungen.
Für die Praxis folgt daraus zweierlei: Ein Sicherheitsabstand ist richtungsabhängig und direkt unter dem Mast klein, obwohl die EIRP hoch ist. Und ein einzelner EIRP-Wert beschreibt eine Anlage nur zusammen mit ihrem Antennendiagramm — deshalb gehören die Diagramme zum Antrag auf eine Standortbescheinigung.
Abgrenzung
Effective Radiated Power. Dieselbe Idee mit dem Dipol als Bezug, 2,15 dB niedriger.
Sendeleistung. Die Leistung am Antennenanschluss, ohne Gewinn und Verluste. Steht im Datenblatt des Senders und ist die Größe, die der Techniker einstellt — nicht die, die der Grenzwert meint.
Leistungsflussdichte und Feldstärke. Beschreiben, was an einem konkreten Ort ankommt. Die EIRP ist eine Eigenschaft der Anlage, keine Größe am Empfangsort; der Zusammenhang entsteht erst über den Abstand.
Spezifische Absorptionsrate. Bewertet die Energieaufnahme im Gewebe bei körpernaher Nutzung und ist von der EIRP unabhängig.
Normen
- ITU Radio Regulations – Begriffsbestimmung der equivalent isotropically radiated power
- EN 300 328 – Breitband-Übertragungssysteme im Band 2,4 GHz
- EN 301 893 – Funknetze im Band 5 GHz
- BEMFV – Verordnung über das Nachweisverfahren zur Begrenzung elektromagnetischer Felder