Calculadora de PIRE y PRA: potencia radiada en dBm y watts con verificación regulatoria

Cómo funciona

P (dBm) = 10 × log₁₀(P en mW) · PIRE (dBm) = P_tx − pérdidas del cable + G (dBi) · PRA = PIRE − 2.15 dB · dBi = dBd + 2.15 · P (W) = 10^(dBm ÷ 10) ÷ 1,000 · densidad de potencia S = PIRE (W) ÷ (4π r²) · intensidad de campo E = √(30 × PIRE) ÷ r

Los reguladores limitan la potencia que una estación radia en su dirección más fuerte, porque eso es lo que causa interferencia. La PIRE (potencia isótropa radiada equivalente, EIRP en inglés) es la potencia que necesitaría una antena isótropa ideal para producir el mismo campo máximo: la potencia del transmisor en dBm, menos las pérdidas en cables y conectores, más la ganancia de la antena en dBi. La PRA (potencia radiada aparente, ERP) es la misma cifra referida a un dipolo de media onda, que tiene 2.15 dBi de ganancia, así que la PRA siempre queda 2.15 dB por debajo de la PIRE. Las reglas de radiodifusión, radio móvil y las bandas SRD de la UE por debajo de 1 GHz suelen expresarse en PRA; el Wi-Fi y la mayoría de las bandas sin licencia, en PIRE. En EE. UU., la regla 15.247 de la FCC permite 1 W de potencia conducida en 902–928 MHz, 2.4 GHz y 5.8 GHz con antenas de hasta 6 dBi (36 dBm de PIRE). Con más ganancia, los sistemas punto a multipunto deben bajar la potencia dB por dB; los enlaces punto a punto fijos en 2.4 GHz bajan 1 dB por cada 3 dB extra, y en 5.725–5.85 GHz no necesitan bajar. En la UE, los datos de banda ancha en 2.4 GHz se limitan a 100 mW (20 dBm) de PIRE, el Wi-Fi de 5.15–5.35 GHz a 200 mW y el de 5.47–5.725 GHz a 1 W con TPC, y las sub-bandas SRD de 868 MHz a 25 mW o 500 mW de PRA. La cuenta también muestra el costo del cable: 3 dB de pérdida tiran la mitad de la potencia antes de llegar a la antena. Las reglas cambian según el país y la certificación del equipo, así que toma la verificación como una primera revisión, no como una prueba de cumplimiento.

Ejemplo resuelto

5 W son 10 × log₁₀(5,000 mW) = 36.99 dBm. Tras 1.5 dB de cable coaxial quedan 35.5 dBm (3.54 W) en la antena, y una antena de 9 dBi da 36.99 − 1.5 + 9 = 44.49 dBm de PIRE, unos 28.1 W, o 42.34 dBm (17.1 W) de PRA. Con la regla punto a multipunto de la FCC, una antena de 9 dBi está 3 dB arriba de 6 dBi, así que a la antena pueden llegar como máximo 27 dBm y la PIRE no debe pasar de 36 dBm. La estación excede el límite por 8.5 dB, así que el transmisor tendría que bajar a 28.5 dBm, unos 0.71 W.

Fuentes: eCFR 47 CFR 15.247: power limits for 902–928 MHz, 2.4 GHz and 5.8 GHz, antenna gain and point-to-point rules · ETSI EN 300 328 V2.2.2: 2.4 GHz wideband data, 20 dBm e.i.r.p. · Wikipedia: List of WLAN channels (EU 5 GHz e.i.r.p. limits) · Wikipedia: Short Range Devices (EU 863–870 MHz sub-bands, ERP and duty cycle) · Omni Calculator: EIRP calculator (example 21 dBm, 4 dB loss, 11 dBi → 28 dBm)

Preguntas frecuentes