ERP (Effective Radiated Power) und EIRP (Equivalent Isotropic Radiated Power) sind Rechengrößen, die beschreiben, wie viel Leistung eine Sendeanlage tatsächlich abstrahlt. Sie berücksichtigen nicht nur die Senderleistung, sondern auch den Antennengewinn und die Kabelverluste.
Im Amateurfunk sind diese Werte besonders wichtig: Wer eine ortsfeste Funkanlage mit 10 Watt EIRP oder mehr betreibt, muss diese bei der Bundesnetzagentur anzeigen.
Der Unterschied: ERP vs. EIRP
Beide Größen beschreiben dasselbe Prinzip - sie unterscheiden sich nur in der Bezugsantenne:
Effective Radiated Power
Bezugsantenne: Halbwellendipol
Gewinn in: dBd
Anwendung: Rundfunk, ältere Normen
Vorteil: Praxisnäher, da Dipol real existiert
Equivalent Isotropic Radiated Power
Bezugsantenne: Isotropstrahler
Gewinn in: dBi
Anwendung: BEMFV, Satellitenfunk
Vorteil: International standardisiert
Was ist ein Isotropstrahler?
Ein Isotropstrahler ist eine theoretische Antenne, die kugelförmig in alle Richtungen gleich stark abstrahlt. In der Realität existiert sie nicht - sie dient nur als Bezugsgröße.
Ein realer Halbwellendipol hat gegenüber dem Isotropstrahler einen Gewinn von 2,15 dBi (Faktor 1,64). Deshalb ist EIRP immer höher als ERP.
Umrechnung ERP ↔ EIRP
EIRP = ERP × 1,64
ERP = EIRP ÷ 1,64
In Dezibel:
EIRP (dBW) = ERP (dBW) + 2,15 dB
ERP (dBW) = EIRP (dBW) - 2,15 dB
Berechnung der Strahlungsleistung
Die EIRP berechnet sich aus der Senderleistung, abzüglich der Verluste, multipliziert mit dem Antennengewinn:
EIRP = PSender - LVerluste + GAntenne
Dabei gilt:
- PSender = Senderausgangsleistung in dBW oder dBm
- LVerluste = Kabelverluste, Stecker, Tuner in dB
- GAntenne = Antennengewinn in dBi
Beispielrechnung
Ein Sender mit 100 W (= 20 dBW), einer 3-Element-Yagi (7 dBi) und 2 dB Kabelverlust:
EIRP = 20 dBW - 2 dB + 7 dBi = 25 dBW
Das entspricht etwa 316 Watt EIRP - obwohl der Sender nur 100 W hat!
Die 10-Watt-EIRP-Grenze (BEMFV)
Nach § 9 der BEMFV (Verordnung über das Nachweisverfahren zur Begrenzung elektromagnetischer Felder) gilt:
Die 10-Watt-Grenze ist schnell erreicht:
| Antenne | Gewinn | Max. Senderleistung für < 10 W EIRP |
|---|---|---|
| Halbwellendipol | 2,15 dBi | 6 Watt |
| Groundplane | 3 dBi | 5 Watt |
| 3-Element-Yagi | 7 dBi | 2 Watt |
| 5-Element-Yagi | 10 dBi | 1 Watt |
EIRP in der Praxis
Warum EIRP statt Senderleistung?
Die Senderleistung allein sagt wenig über die tatsächliche Abstrahlung aus. Eine Richtantenne bündelt die Energie - in Hauptstrahlrichtung wirkt die Station dadurch viel stärker als ein Rundstrahler mit gleicher Leistung.
Beispiel
Ein Sender mit 1000 W und einer Antenne mit 6 dBi Gewinn strahlt in Hauptstrahlrichtung dieselbe Leistung ab wie ein 4000-W-Sender an einem Isotropstrahler - also 4000 W EIRP.
Einflussfaktoren auf EIRP
| Faktor | Auswirkung |
|---|---|
| Senderleistung | Mehr Leistung = höhere EIRP |
| Antennengewinn | Höherer Gewinn = höhere EIRP in Hauptstrahlrichtung |
| Kabelverluste | Mehr Verlust = niedrigere EIRP |
| Anpassungsverluste | Schlechtes SWR = niedrigere EIRP |
Software zur EIRP-Berechnung
Für die BEMFV-Anzeige werden von der Bundesnetzagentur folgende Programme anerkannt:
- WATT32 - Berechnung der Sicherheitsabstände
- WATTWÄCHTER - Überwachung der Strahlungsleistung
- 4NEC2 - Antennensimulation mit EIRP-Berechnung
Häufige Irrtümer
Falsch! Bei 10 W Senderleistung und einem Dipol (2,15 dBi) hast du bereits etwa 16 W EIRP - Anzeigepflicht!
Falsch! EIRP ist immer 2,15 dB (Faktor 1,64) höher als ERP. Bei Behörden zählt fast immer EIRP.
Aus EIRP-Sicht können Kabelverluste sogar helfen, unter der 10-W-Grenze zu bleiben - allerdings auf Kosten der tatsächlich abgestrahlten Leistung.
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