junta79

2013/4/9 14:55

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電波の電界強度の計算をお願いします。 ３００MHzで３ｍ離れて５００μV/mの時、ワット数は凡そ５０nW（ナノワット）との記述がありましたが、以下の場合どのようになりますか？

電波の電界強度の計算をお願いします。 ３００MHzで３ｍ離れて５００μV/mの時、ワット数は凡そ５０nW（ナノワット）との記述がありましたが、以下の場合どのようになりますか？ １．２４GHzで３ｍ離れて５０μV/mの電界強度の時、ワット数はいくつですか？ ２．２６GHzで、５ｍ離れて０．４nW／c㎡の場合（単位が違いますが）、ワット数はいくつですか？ ３．前２項で、３ｍの場合の電界強度は、いくつですか？ 文科系の当方、微弱無線の商品企画を担当して四苦八苦しています。 よろしくお願いします。

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ato********

2013/4/9 18:08

junta79_72さん こんにちは。 「ワット数」とは、単位面積あたりのワット数ですか、それとも送信アンテナに給電されるワット数ですか。送信アンテナの利得は何dBですか。受信アンテナの利得は何dBですか。 電界強度をE、単位面積あたりの電力をPuとすれば、 Pu = Eの2乗/120π = Eの2乗/377 [W/平方メートル] で表されます。このPuを、電力密度、またはポインティング電力と呼びます。 送信電力をP[W]、送信アンテナの絶対利得をGとすると、r[m]離れた地点における電界強度Eは、 E = √(30×P×G)/r [V/m] で表されます。この式から、PG = (Er)の2乗/30 となります。 設問1で、50μV/mの場合、電力密度は （5×10の-5乗）の2乗/377 = 0.066×10の-10乗 = 6.6pW/平方ｍです。 PG = (Er)の2乗/30 = (50×10の-6乗×3)の2乗/30 = 750×10の-12乗 ゲインGがわからないので電力Pはわかりません。仮にG=1倍（0dBi）とすれば、P = 750 [pW] となります。 設問2で、0.4nW/平方cm = 0.4×10の-9乗×10の4乗 = ４μW/平方ｍです。r =5mとすると、 E=√(377×Pu）から、PG = 377×Pu×25/30 = 377×25×4×10の-6乗/30 = 1.256×10の-3乗 利得Gがわからないので電力Pはわかりません。仮にG=1倍（0dBi）とすれば、P = 1.26 [mW] となります。 設問3で E = √(30×P×G)/r [V/m] 、PG = 1.256×10の-3乗、r = 3mから、 E = √（30×1.256×10の-3乗）/3 = 6.5×10の-2乗 = 65mV/m となります。 ご参考まで。

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equ********

2013/4/9 18:37

微弱電波の範囲は・・ http://www.tele.soumu.go.jp/j/ref/material/rule/index.htm ＃300MHz以上の値が示された値と微妙に違いますが・・・ 示された値から、相対利得の式と思われます。 相対利得(ダイポールアンテナ使用)の場合の電界強度の計算式は、 E = (7*√P)/d 電力P(W) 距離d(m) 「３ｍ離れて５００μV/mの時、ワット数は凡そ５０nW」は 上記の式の結果とほぼ一致します。 【計算結果は、電力50nWで3m離れた点の（自由空間伝搬の）電界強度は 522μV/m】 上記の式から、自由空間伝搬の場合の電界強度は周波数に関係なく、 電力の√に比例し、距離に逆比例します。 だから、電界強度を1/10にするには電力は1/100にしなければなりません。