Qu’est-ce que la puissance EIRP d’une antenne ?
La puissance EIRP, ou Equivalent Isotropically Radiated Power, est un paramètre fondamental en ingénierie radiofréquence. Elle désigne la puissance apparente rayonnée par une antenne si cette dernière était isotrope, c’est-à-dire capable de rayonner uniformément dans toutes les directions. En réalité, aucune antenne n’est parfaitement isotrope, mais ce concept permet d’uniformiser les calculs de couverture, de compatibilité électromagnétique et de réglementation.
L’EIRP prend en compte la puissance émise par l’émetteur, les pertes éventuelles sur la ligne de transmission (câbles coaxiaux, connecteurs), ainsi que le gain de l’antenne dans une direction spécifique. Elle est généralement exprimée en dBm (décibels-milliwatts) ou en dBW (décibels-watts).
Formule de calcul de l’EIRP
La puissance EIRP peut être calculée à l’aide de la formule suivante :
EIRP (dBm) = Ptx (dBm) - Ppertes (dB) + Gantenne (dBi)
- Ptx : Puissance de sortie de l’émetteur (en dBm)
- Ppertes : Pertes dans les câbles, connecteurs, etc. (en dB)
- Gantenne : Gain de l’antenne (en dBi – décibels isotropiques)
Exemple : Si un émetteur produit une puissance de 30 dBm (1 W), que le câble coaxial entraîne 2 dB de pertes, et que l’antenne a un gain de 9 dBi, alors :
EIRP = 30 - 2 + 9 = 37 dBm
Cela signifie que le système rayonne l’équivalent d’une antenne isotrope alimentée par une puissance de 37 dBm (environ 5 watts).
Rôle de l’EIRP en ingénierie radio
L’EIRP permet de :
- Comparer la couverture effective de différents systèmes d’émission.
- Respecter les réglementations sur la puissance maximale rayonnée, imposées par les autorités (ex. ARCEP, CEPT, ITU).
- Modéliser la propagation radio, en prédisant la puissance reçue (PR) à distance donnée selon la formule de perte en espace libre.
En utilisant l’EIRP, les ingénieurs peuvent mieux dimensionner un système de communication sans fil, comme une station de base mobile (4G/5G), une liaison Wi-Fi, une liaison satellite ou une liaison point-à-point micro-ondes.
Différence entre EIRP et ERP
Il existe également la notion de ERP (Effective Radiated Power), qui se réfère à la puissance rayonnée par rapport à une antenne dipôle demi-onde, et non pas isotrope.
La relation entre les deux est la suivante :
EIRP (dBm) = ERP (dBm) + 2.15 dB
Cela signifie que le gain isotropique (dBi) est toujours supérieur de 2.15 dB par rapport au gain relatif au dipôle (dBd).
Questions techniques associées
Pourquoi l’EIRP est-il réglementé ?
Pour éviter les interférences entre systèmes radio, les agences nationales ou internationales fixent des seuils maximaux d’EIRP selon la fréquence utilisée, la bande autorisée et le type de service (mobile, Wi-Fi, satellite).
Quelle est la valeur typique d’EIRP pour un réseau Wi-Fi ?
Dans la bande des 2.4 GHz, la réglementation européenne limite généralement l’EIRP à 20 dBm (100 mW) pour les équipements Wi-Fi standard sans licence.
Les antennes à haut gain augmentent-elles l’EIRP ?
Oui. Une antenne à gain élevé concentre l’énergie dans une direction donnée, ce qui augmente l’EIRP dans cette direction, même si la puissance de l’émetteur reste constante.
Quel est le lien entre EIRP et portée radio ?
Une EIRP plus élevée augmente la portée de l’émission, car le signal est plus puissant au point de réception. Cependant, cela dépend aussi de la fréquence, de l’environnement, de la hauteur d’antenne, etc.
En résumé, la puissance EIRP est un indicateur essentiel pour évaluer la capacité d’une antenne à rayonner efficacement dans un système radio. Elle sert à concevoir, simuler, comparer et réguler les équipements de télécommunication dans un large éventail d’applications RF.