Effektive Strahlungsleistung (ERP)

Die effektive Strahlungsleistung (ERP, Effective Radiated Power) beschreibt die Hochfrequenzleistung (RF, Radio Frequency), die in Richtung des maximalen Antennengewinns abgestrahlt wird – bezogen auf eine Halbwellen-Dipolantenne. Sie wird häufig im Rundfunk verwendet, um die Signalstärke, Reichweite und regulatorische Grenzwerte zu definieren. Die ERP wird üblicherweise in Watt (W) oder Kilowatt (kW) angegeben.

Unterschied zwischen ERP und EIRP

Der Unterschied zwischen ERP und der effektiven isotropen Strahlungsleistung (EIRP, Effective Isotropic Radiated Power) liegt in der Referenzantenne:

• ERP bezieht sich auf eine Halbwellen-Dipolantenne (Antennengewinn = 0 dBd)

• EIRP bezieht sich auf einen idealen isotropen Strahler (Antennengewinn = 0 dBi)

Die Umrechnung erfolgt wie folgt:

• ERP = EIRP / 1,64

• ERP (dBm) = EIRP (dBm) − 2,15 dB

Die Differenz von 2,15 dB entspricht dem höheren Gewinn einer Dipolantenne im Vergleich zu einem isotropen Strahler.

Berechnung der ERP

Lineare Darstellung:

ERP = P_t × G_d

Mit:

• P_t = Sendeleistung (in Watt)

• G_d = Antennengewinn bezogen auf einen Dipol (dimensionslos)

In Dezibel:

ERP (dBm) = P_t (dBm) + G_d (dBd)

Diese Berechnungen ermöglichen eine standardisierte Bewertung der Abdeckung und potenziellen Störungen durch regulatorische Stellen und Systemplaner.

Beispiel: Rundfunksendeleistung

• Eine UKW-Radiostation mit 50 kW ERP entspricht einer EIRP von etwa 82 kW

• Ein Fernsehsender mit 10 kW Sendeleistung und 4 dBd Antennengewinn ergibt:
  ERP = 10 kW × 2,51 ≈ 25,1 kW

Solche Werte unterliegen der Genehmigung durch Behörden, um die spektrale Integrität zu gewährleisten.

Bedeutung für Regulierung und Systemdesign

ERP ist ein zentraler Parameter in:

• UKW- und Mittelwellenrundfunk (FM, AM)

• Fernsehausstrahlung

• Lizenzierungsverfahren, z. B. in Kombination mit HAAT (Height Above Average Terrain)

Regulierungsbehörden wie die FCC (Federal Communications Commission) oder die ITU (International Telecommunication Union) nutzen ERP-Werte, um Interferenzen zu begrenzen, Schutzbereiche zu definieren und Frequenzen zuzuteilen. Während ERP im klassischen Rundfunk Standard ist, wird in Mobilfunk- und Satellitensystemen zunehmend EIRP verwendet.