Calculateur EIRP - Puissance isotrope rayonnée équivalente
Calculez la puissance isotrope rayonnée équivalente (EIRP) à partir de la puissance de l’émetteur, des pertes de câble et du gain d’antenne pour les systèmes RF, Wi-Fi et satellite.
Saisissez la puissance de sortie de l’émetteur, la perte totale des câbles et connecteurs, ainsi que le gain d’antenne en dBi pour obtenir l’EIRP en dBm et en watts.
Calculateur EIRP - Puissance isotrope rayonnée équivalente
Calculez la puissance isotrope rayonnée équivalente (EIRP) à partir de la puissance de l’émetteur, des pertes de câble et du gain d’antenne pour les systèmes RF, Wi-Fi et satellite.
À propos du calculateur EIRP
La puissance isotrope rayonnée équivalente (EIRP) est l’indicateur de mérite le plus important d’un système d’antenne d’émission. Elle indique quelle puissance une antenne isotrope devrait rayonner pour produire la même intensité de signal dans la direction du gain maximal que votre système réel. L’EIRP est le produit de la puissance de l’émetteur fournie à l’antenne et du gain de l’antenne par rapport à un radiateur isotrope, après soustraction des pertes de câble, de connecteurs et de répartiteurs entre le port de sortie de l’émetteur et le port d’entrée de l’antenne.
La formule sous forme logarithmique (dB) est : EIRP (dBm) = P_tx (dBm) - L_cable (dB) + G_antenna (dBi). La conversion de la puissance d’émission des watts vers les dBm est directe : P(dBm) = 10 × log₁₀(P_watts × 1000). Pour reconvertir le résultat EIRP en watts : P(W) = 10^(EIRP_dBm / 10) / 1000. La forme dBW est simplement EIRP(dBW) = EIRP(dBm) - 30.
L’EIRP est essentielle parce que les organismes de réglementation — la FCC aux États-Unis, l’ETSI en Europe et leurs équivalents dans le monde — spécifient des limites maximales d’EIRP pour chaque type d’appareil sans fil. En Europe, les points d’accès Wi-Fi fonctionnant dans la bande 2.4 GHz sont généralement limités à 100 mW (20 dBm) d’EIRP. Les terminaux satellites VSAT doivent respecter des limites de densité de flux EIRP pour éviter les interférences avec les satellites adjacents. Les stations de diffusion FM sont autorisées selon la puissance et la hauteur d’antenne, qui déterminent ensemble l’EIRP et la zone de couverture.
Dans les bilans de liaison sans fil, l’EIRP est le point de départ. Elle conditionne le calcul de la perte en espace libre, le niveau de signal reçu à l’extrémité distante et, au final, la marge de liaison, c’est-à-dire le facteur de sécurité contre l’évanouissement et les interférences. Une augmentation de 3 dB de l’EIRP double la puissance reçue ou, de façon équivalente, étend la portée d’un facteur √2 en conditions d’espace libre. Les ingénieurs qui conçoivent des stations de base cellulaires, des liaisons micro-ondes point à point, des lecteurs RFID et des systèmes radar s’appuient tous sur l’EIRP comme unité commune pour comparer les performances côté émission.
Les antennes à fort gain sont un moyen particulièrement rentable d’augmenter l’EIRP, car leur gain s’ajoute sans augmenter la puissance de l’émetteur, la dissipation thermique ou la consommation de batterie ; une parabole de 20 dBi ajoute 20 dB à l’EIRP. La perte de câble, en revanche, est une pure perte : chaque dB de perte d’insertion oblige l’émetteur à travailler davantage ou réduit la couverture. Réduire la longueur des câbles, utiliser des câbles à faibles pertes et s’assurer que les connecteurs sont correctement serrés et protégés contre les intempéries sont des pratiques standard pour maintenir une EIRP élevée sur le terrain.
Ce calculateur accepte la puissance de l’émetteur en watts ou en dBm et renvoie simultanément l’EIRP en dBm, dBW et watts, afin de vous permettre de travailler dans le système d’unités requis par votre dossier réglementaire, votre fiche technique ou votre tableur de bilan de liaison.
Exemples du calculateur EIRP
Trois scénarios réalistes de systèmes sans fil montrant comment la puissance de l’émetteur, la perte de câble et le gain d’antenne se combinent pour former l’EIRP.
| Système | EIRP | Notes |
|---|---|---|
| Point d’accès Wi-Fi : P_tx = 100 mW (0.1 W), perte de câble = 3 dB, gain d’antenne = 3 dBi | 20.0 dBm = 100 mW | P_tx = 20 dBm ; EIRP = 20 - 3 + 3 = 20 dBm. Cela respecte exactement la limite UE de 20 dBm d’EIRP en intérieur pour le Wi-Fi 2.4 GHz. |
| Émetteur FM : P_tx = 1000 W, perte de câble = 2 dB, gain d’antenne = 6 dBi | 64.0 dBm ≈ 2512 W | P_tx = 10 × log₁₀(1 000 000) = 60 dBm exactement. EIRP = 60 - 2 + 6 = 64.0 dBm. Station FM communautaire typique ; rayon de couverture d’environ 20 km en terrain plat. |
| Petit terminal VSAT : P_tx = 1 W, perte de câble = 0.5 dB, gain d’antenne = 14 dBi (parabole de 0.3 m) | 43.5 dBm ≈ 22.4 W | P_tx = 30 dBm ; EIRP = 30 - 0.5 + 14 = 43.5 dBm. Terminal VSAT compact avec petite parabole respectant les limites typiques de densité de flux satellite. |
| Bluetooth LE : P_tx = 1 mW (0 dBm), perte de câble = 0 dB, gain d’antenne = 0 dBi (antenne puce) | 0 dBm = 1 mW | Conception BLE de complexité minimale. Appareil de classe 3 ; portée intérieure typique de 1–10 m. |
Comment utiliser le calculateur EIRP
- Saisissez la puissance de sortie de l’émetteur et choisissez l’unité : watts (W) pour les mesures directes d’une fiche technique, ou dBm pour les valeurs provenant d’un analyseur de spectre ou d’un tableau de bilan de liaison.
- Saisissez la perte totale des câbles et connecteurs en dB. Incluez toutes les sources entre le port de sortie de l’émetteur et le point d’alimentation de l’antenne : câble coaxial, connecteurs, parafoudres et répartiteurs.
- Saisissez le gain d’antenne en dBi. Utilisez le gain nominal du fabricant à votre fréquence de fonctionnement et à l’angle de polarisation de votre liaison.
- Cliquez sur Calculer l’EIRP. L’outil renvoie l’EIRP en dBm, dBW et watts. Comparez le résultat à la limite réglementaire d’EIRP applicable à votre bande de fréquence et à votre pays.
- Pour maximiser l’EIRP dans la limite réglementaire, augmentez le gain d’antenne ou réduisez la perte de câble ; ces deux options sont plus rentables que l’augmentation de la puissance de l’émetteur, qui accroît la dissipation thermique et la consommation électrique.
FAQ du calculateur EIRP
Quelle est la différence entre EIRP et ERP ?
L’EIRP (puissance isotrope rayonnée équivalente) référence le gain par rapport à une antenne isotrope (dBi), tandis que l’ERP (puissance rayonnée effective) référence le gain par rapport à un dipôle demi-onde (dBd). Comme un dipôle possède 2.15 dBi de gain, l’ERP est toujours inférieure de 2.15 dB à l’EIRP pour le même système. Les régulateurs de radiodiffusion utilisent souvent l’ERP, tandis que les ingénieurs micro-ondes et satellite utilisent l’EIRP.
Comment convertir la puissance d’un émetteur des watts vers les dBm ?
Utilisez P(dBm) = 10 × log₁₀(P_watts × 1000). Par exemple, 1 W = 10 × log₁₀(1000) = 30 dBm ; 0.1 W = 20 dBm ; 10 W = 40 dBm. Inversement, P(W) = 10^(P_dBm/10) / 1000.
Pourquoi la perte de câble réduit-elle l’EIRP ?
Tout élément passif entre la sortie de l’émetteur et l’antenne absorbe une partie de la puissance transmise sous forme de chaleur. Chaque 1 dB de perte de câble réduit l’EIRP de 1 dB, soit l’équivalent d’une division par deux de l’EIRP pour chaque 3 dB de perte de câble. Utiliser un câble à faibles pertes plus court et de plus grand diamètre, et réduire le nombre de connecteurs, améliore directement l’EIRP.
Quelles limites EIRP s’appliquent aux équipements Wi-Fi ?
Les limites varient selon le pays et la bande. Dans l’UE, selon ETSI EN 300 328, le Wi-Fi intérieur en 2.4 GHz est limité à 100 mW (20 dBm) d’EIRP ; les canaux extérieurs en 5 GHz sont limités à 200 mW (23 dBm). Les règles FCC Part 15 aux États-Unis autorisent jusqu’à 1 W (30 dBm) de puissance d’émission, mais plafonnent l’EIRP à environ 36 dBm pour les systèmes point à multipoint.
Quel est le lien entre EIRP et bilan de liaison ?
L’EIRP est le point de départ d’un bilan de liaison : Puissance reçue = EIRP - perte en espace libre + gain de l’antenne de réception - pertes du système de réception. Une EIRP plus élevée améliore directement la puissance du signal reçu ou permet de conserver la même marge de liaison sur une plus longue distance. Chaque augmentation de 6 dB de l’EIRP double la portée de communication en conditions de perte en espace libre.
Puis-je augmenter l’EIRP avec une antenne à gain plus élevé au-delà de la limite réglementaire ?
Non. Les régulateurs limitent l’EIRP totale, pas seulement la puissance de l’émetteur. Si un dossier réglementaire plafonne l’EIRP à 36 dBm et que vous remplacez une antenne 6 dBi par une antenne 10 dBi, vous devez réduire la puissance de l’émetteur de 4 dB pour rester dans la limite. Utiliser une antenne à gain supérieur à celui autorisé sans réduire la puissance de l’émetteur est une modification illégale pouvant entraîner des amendes et la saisie du matériel.