Die effektive isotrope Strahlungsleistung, kurz EIRP (von Englisch: Effective Isotropic Radiated Power), ist ein zentraler Begriff in der Funktechnik und beschreibt die Leistung, die eine Antenne in eine bestimmte Richtung abstrahlt, bezogen auf eine theoretische isotrope Antenne. EIRP ist besonders wichtig bei der Planung von Funknetzen, Frequenzgenehmigungen und bei der Einhaltung gesetzlicher Sendeleistungsgrenzen.
Was genau bedeutet EIRP?
Der EIRP-Wert gibt die Leistung an, die eine ideale, kugelförmig gleichmäßig abstrahlende (isotrope) Antenne abgeben müsste, um in einer bestimmten Richtung die gleiche Leistung zu erzeugen wie die reale Antenne mit ihrem gerichteten Gewinn. Er berücksichtigt also sowohl die Ausgangsleistung des Senders als auch den Gewinn der Antenne sowie mögliche Kabelverluste.
Formel zur Berechnung von EIRP
Die effektive isotrope Strahlungsleistung wird nach folgender Formel berechnet:
EIRP (dBm) = Sendeleistung (dBm) + Antennengewinn (dBi) − Kabelverluste (dB)
Alternativ in Watt:
EIRP (W) = Senderausgangsleistung × Antennengewinn (linear) / Kabeldämpfung
Wichtig: Der Antennengewinn wird in dBi angegeben – dBi bezieht sich auf eine isotrope Referenzantenne. Antennengewinne in dBd (bezogen auf Dipol) müssen vorab in dBi umgerechnet werden (+2,15 dB).
Beispiel zur EIRP-Berechnung
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Sendeleistung | 30 dBm (entspricht 1 Watt) |
| Antennengewinn | 8 dBi |
| Kabelverluste | 2 dB |
| EIRP | 30 + 8 − 2 = 36 dBm (entspricht ca. 4 Watt) |
In diesem Fall beträgt die effektive Strahlungsleistung 36 dBm, was etwa 4 Watt entspricht. Dieser Wert ist entscheidend für Funkreichweite und Abdeckung.
Warum ist EIRP so wichtig?
- Gesetzliche Grenzen: Regulierungsbehörden (wie die Bundesnetzagentur) definieren Höchstwerte für die EIRP, nicht für die reine Senderleistung.
- Vergleichbarkeit: EIRP ermöglicht den direkten Vergleich verschiedener Systeme, unabhängig vom Antennentyp.
- Reichweitenplanung: EIRP beeinflusst maßgeblich die Ausdehnung einer Funkzelle oder eines WLAN-Netzes.
- Interferenzbewertung: Bei Netzplanung in dicht belegten Frequenzbereichen ist die EIRP ausschlaggebend für Störungsanalysen.
Typische EIRP-Werte in verschiedenen Anwendungen
| Anwendung | Zulässige EIRP | Bemerkung |
|---|---|---|
| WLAN (2,4 GHz) | 100 mW (20 dBm) | In der EU ohne Anmeldung erlaubt |
| WLAN (5 GHz, UNII-Bänder) | 200–1000 mW (23–30 dBm) | Bandabhängig, teilweise DFS erforderlich |
| LoRaWAN | 14 dBm (EU868) | Sehr stromsparend, geringe Bandbreite |
| Mobilfunk-Basisstation (LTE/5G) | Bis zu 60 dBm (1000 Watt) | Je nach Mast und Lizenzklasse |
| Amateurfunk (2 m Band) | Bis zu 750 Watt EIRP | Je nach Klasse und Standort |
Unterschied zu ERP (Effective Radiated Power)
In manchen Regionen wird statt EIRP die ERP (Effective Radiated Power) verwendet. Der Unterschied liegt im Referenzwert:
- EIRP bezieht sich auf eine isotrope Antenne (0 dBi).
- ERP bezieht sich auf einen Halbwellendipol (0 dBd = −2,15 dBi).
Daher gilt die Umrechnung: ERP (dBm) = EIRP (dBm) − 2,15.
In den meisten modernen Anwendungen wird jedoch EIRP bevorzugt, da isotrope Antennen die standardisierte Vergleichsgröße darstellen.
Zusammenfassend gesagt ist EIRP ein zentraler Parameter, um die tatsächliche Abstrahlleistung einer Antenne realistisch bewerten zu können. Es kombiniert die technische Leistung des Senders mit der Effizienz und Richtwirkung der Antenne – und ist somit essenziell für die Funknetzplanung und Einhaltung von Regulierungsstandards.