EIRP 等效全向輻射功率是什麼?

EIRP(Equivalent Isotropically Radiated Power,等效全向輻射功率)是量度發射機功率與天線方向性增益合併效果的標準指標:在最強輻射方向上,需要一支理想全向天線輸入多大功率,才能產生相同的訊號強度。它是無線電法規(包括香港通訊事務管理局 OFCA 的設備規格)限制發射功率的基準單位。本頁講解 EIRP 的定義、計算、與 ERP 的分別,以及香港 2.4 GHz/5 GHz 頻段的法定上限。

EIRP 的定義:功率加增益的合併量度

單看發射機的輸出功率,並不能反映實際「射向」某方向的訊號有多強——天線的方向性會把能量集中,令最強方向的訊號遠高於平均值。EIRP 正是為此而設:它等於發射機送入天線的功率乘以天線增益(相對理想全向天線),代表一支假想的全向天線需要輸入多少功率,才能在接收方輻射出與實際天線最強波束方向相同的訊號強度。

以分貝表示,計算非常直觀:

項目說明
EIRP(dBm)= 發射功率(dBm)+ 天線增益(dBi)− 饋線/接頭損耗(dB)
發射功率 20 dBm(100 mW)+ 天線增益 6 dBi − 饋線損耗 0 dB = EIRP 26 dBm(約 400 mW)

正因如此,波束成形或高增益天線把能量集中後,最強方向的 EIRP 隨之上升;法規以 EIRP 設限,正是為了同時管住「功率」與「增益」兩個變數。

EIRP 與 ERP 的分別

與 EIRP 並行的另一個指標是 ERP(Effective Radiated Power,有效輻射功率)。兩者量度同一回事,分別只在參考天線:ERP 以半波偶極天線為參考,EIRP 以理論全向(isotropic)天線為參考。由於半波偶極天線相對全向天線約有 1.64 倍(約 2.15 dB)增益,兩者的換算關係為:

表示方式換算
以功率(W)EIRP ≈ 1.64 × ERP
以分貝(dBm)EIRP ≈ ERP + 2.15 dB

廣播業界較常用 ERP,而 Wi-Fi、微波與衛星通訊法規多以 EIRP 為準。閱讀設備規格或法規文件時,必須先確認採用哪一個基準,才不會出現約 2 dB 的誤解。

香港法規:HKCA 1039 對 2.4 GHz/5 GHz 的 EIRP 上限

在香港,2.4 GHz 與 5 GHz 頻段的 Wi-Fi 及同類設備受通訊事務管理局(CA,執行機構為通訊事務管理局辦公室 OFCA)根據《電訊條例》(第 106 章)第 32D 條訂明的 HKCA 1039 規格規管。符合規格的採用跳頻或數碼調變技術的設備可豁免領牌使用。現行第 7 版(2024 年 8 月)訂明的峰值輸出上限如下:

操作頻段輸出上限(EIRP)使用條件
2.400 – 2.4835 GHz4 W
5.15 – 5.35 GHz200 mW限室內使用
5.470 – 5.725 GHz1 W
5.725 – 5.850 GHz4 W

HKCA 1039 亦訂明頻段外雜散發射限值等其他技術要求;5.15–5.25 GHz 在符合國際電聯《無線電規則》相關決議技術要求的前提下可在路面車輛內使用,5.25–5.35 GHz 則明確不可在車輛內使用。規格全文可在 OFCA 網站下載,設備選型與戶外無線工程應以最新版本為準。

工程實務:如何在限額內取得最佳效果

  1. 先定頻段——按應用場景選擇頻段:室內覆蓋可用 5.15–5.35 GHz;戶外點對點橋接應選用容許戶外使用、限額較寬鬆的頻段。
  2. 計算 EIRP——把設備發射功率、天線增益與饋線損耗代入公式,確認總 EIRP 不超出該頻段上限。
  3. 高增益天線要減功率——接駁碟形、平板等高增益天線時,按增益數值相應調低設備發射功率設定,維持合規。
  4. 留意設備地區設定——不同國家地區限額不同,企業級 AP 通常按「國家/地區碼」自動套用當地功率限制,部署時應正確設定為香港。

權威資料依據

本文核對資料:OFCA HKCA 1039OFCA HKCA 1081

常見問題

EIRP 與發射機輸出功率有何分別?
發射機輸出功率只計算射頻電路送入天線的功率;EIRP 則把天線的方向性增益一併計算,代表在最強輻射方向上,一支理想全向天線需要多大功率才能產生相同的訊號強度。以分貝計算,EIRP(dBm)約等於發射功率(dBm)加天線增益(dBi)再減去饋線損耗。法規限制通常以 EIRP 為準,因此接上高增益天線時必須相應調低發射功率。
EIRP 與 ERP 有何分別?
兩者量度同一件事,只是參考天線不同:ERP(有效輻射功率)以半波偶極天線為參考,EIRP(等效全向輻射功率)以理論上的全向天線為參考。由於半波偶極天線相對全向天線約有 2.15 dB 增益,以分貝表示時 EIRP 約等於 ERP 加 2.15 dB;以功率表示時 EIRP 約為 ERP 的 1.64 倍。
香港對 Wi-Fi 設備的 EIRP 上限是多少?
根據通訊事務管理局發出的 HKCA 1039 規格(第 7 版),2.400–2.4835 GHz 頻段的峰值輸出上限為 4 W EIRP;5.15–5.35 GHz 頻段上限為 200 mW EIRP,並限室內使用;5.470–5.725 GHz 頻段上限為 1 W EIRP;5.725–5.850 GHz 頻段上限為 4 W EIRP。符合規格的設備可豁免領牌使用。
為何 5.15–5.35 GHz 頻段限室內使用?
此頻段與其他無線電業務共用,法規以較低的 EIRP 上限(200 mW)及室內使用限制減低干擾風險;HKCA 1039 訂明 5.15–5.35 GHz 只限室內操作,其中 5.15–5.25 GHz 在符合國際電聯相關決議技術要求的前提下可在路面車輛內使用,5.25–5.35 GHz 則不可在車輛內使用。戶外橋接工程應選用容許戶外使用的頻段。
使用高增益天線做無線橋接,需要注意什麼?
法規上限以 EIRP 計算,天線增益是計算的一部分:發射功率加上天線增益後不可超出所用頻段的 EIRP 上限,因此接駁高增益碟形或平板天線時,往往需要在設備上調低發射功率。工程上應先確認選用頻段的 EIRP 上限與使用條件(例如室內限制),再按天線增益與饋線損耗計算容許的發射功率設定。

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