• ベストアンサー

電界強度の表現(処理)方法

無線初心者です。電界強度(dBuv/mまたはuV/m)を表示(処理)させる場合、まずは電圧、電力に変換する必要があると思います。 このとき、開放端相当で表示した方がよいのでしょうか? それとも、整合がとれている(50オーム)負荷端(電圧で1/2、電力で-6dB)で表示させた方がよいのでしょうか? 電界強度→電圧の変換式は「電界強度×(300÷周波数(MHz)÷π)」で計算しますが、これを1/2にするかどうかだと思います。 どうぞ、よろしくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • masudaya
  • ベストアンサー率47% (250/524)
回答No.6

Gainがダイポールに対して0dBならG=1でいいです. R=50を代入すれば,50Ω終端のアンテナ電圧になります. 但し,RSSI電圧はアンテナ電圧(ICの注入電力)に比例するだけなので,式にごちゃごちゃ定数を入れて計算してもアンプのゲインやローカルの出力,ミキサのゲインが数dBの誤差(偏差)を持つので,計算どおりにはほとんどならないと思います.機器側のほうが本当に50Ωかどうかをネットワークアナライザで確認が必要です.50ΩのSGで入力したときのRSSI値を記録しても機器側が50Ω出ないと,適当なアンテナ(たとえばループアンテナなど)をつけた場合には,所望の結果が得られません.

tourbillon
質問者

お礼

ご親切にどうもありがとうございます。 現在はSGから信号を入れ、RSSIをADCで取り込み、ソフトウェア補正をしてdBm表示しています。実測値ですし、簡易型なので十分というわけです。 やはり、RSSIは厳密には使い物にならないんですね。とりあえず、上のdBmのみで今のところ間に合ってはいます。 本当に色々教えていただき、感謝します。

その他の回答 (5)

  • masudaya
  • ベストアンサー率47% (250/524)
回答No.5

純粋なダイポールアンテナは,入力インピーダンスが50Ω(73.1Ω)でないので,終端するとその分ロスが発生します. 返信遅くてすみません. 電圧から電界強度を求めるには#1にあった式をEについて解けば,求められます. E=V*π/λ*√(73.1/(R*G)) しかしRSSI出力から求めることとなると途中の経路でのレベルの誤差が累積することが考えられます.ならば基準信号発生器から,基準アンテナにつなぎまわりに障害物になるようなものがないような状況(基準アンテナと簡易スペアナの間の直線距離より,反射距離のほうを3倍などの距離になるような環境)をつくり,実際に出力レベルや周波数を変えたときにRSSIがどのような出力になるかをデータとって変換式を用いたほうが簡易で精度が高いと思います.信号発生器の出力電力をP,直線距離をdとすると基準アンテナをダイポールとしたとき電界強度Eは E=7*√(P)/d となります.

tourbillon
質問者

お礼

いつもありがとうございます。たびたび申し訳ございません。 > E=V*π/λ*√(73.1/(R*G))  のGは0dBですので、1でよいのでしょうか?  また、Vは50Ωで終端しているときの電圧を用いればよいのでしょうか?  ご面倒おかけしますが、時間がありましたら、またよろしくお願いします。

  • masudaya
  • ベストアンサー率47% (250/524)
回答No.4

しばらく見ていませんでした,すみません. 1)アンテナの相対利得とありますが,基準アンテナは何ですか? 2)電力Pから電圧Vを求めるには負荷抵抗Rのとき   V=√(PR) ・・・(1)  となります. 3)電界強度とアンテナ端子の電圧は#1にあるような式で変換されます.このときはアンテナゲインはダイポール比になります. こんなもんでいいでしょうか?

tourbillon
質問者

補足

いつもありがとうございます。無理解でどうもすみません。 RSSI値から求めた電力(電圧は)はダイポールアンテナを50Ωで終端している状態と考えています。この場合,電解強度V/Mは(1)の式が成り立つと考えてよろしいでしょうか?

  • masudaya
  • ベストアンサー率47% (250/524)
回答No.3

電界強度を求めたいのであれば,前にも言いましたが,アンテナゲインの分かっているアンテナを用いないと電界強度に変換できません. dBm+107dB=dBμ(終端値) はあくまで,インピーダンスが50Ωのときです.

tourbillon
質問者

補足

ありがとうございます。dBmとdBuVの変換ですね。電卓で計算しようとしましたが、どうしたらよいのかわからなくなってしまいました。 結局のところ、アンテナの相対利得を0dBとした場合、50Ω終端値(電力、電圧)から電界強度を求めるにはどの式になるのでしょうか? どうぞ、よろしくお願いします。

  • masudaya
  • ベストアンサー率47% (250/524)
回答No.2

#1です.使っているスペアナの入力ポートに50Ωと書いてあれば,50Ω終端の電力になります.この場合はdBmとdBμの変換はdBm+107dB=dBμ(終端値)になります.入力ポートのインピーダンスで変換の数値が異なるので注意が必要です. 使っているアンテナがホイップとありますが,ホイップアンテナはダイポールと同じではありませんので,注意が必要です. RSSIで簡易スペアナですか,どの程度の精度が必要か分かりませんが,RSSIは一般的に温特やリニアリティが悪いです.

tourbillon
質問者

補足

毎度どうもありがとうございます。 RSSIの精度が悪いことは経験しています。 今回は簡易型ですので、そのあたりは大丈夫です。 > dBmとdBμの変換はdBm+107dB=dBμ(終端値) は知りませんでした、電卓で計算してみたいと思います。 これで、簡易スペアナの表示で、dBmとdBuはでますね。もし可能なら、dBuV/m(またはuV/m)が表示できればと考えています。 通常スペアナは終端の電力ですが、この場合は開放端相当でよいのでしょうか?よくわかりません。 時間がありましたら、またお願いします。

  • masudaya
  • ベストアンサー率47% (250/524)
回答No.1

目的を教えてもらえませんか? >電界強度(dBuv/mまたはuV/m)を表示(処理)させる場合、まずは電圧、電力に変換する必要があると思います。 とありますが,伝播や反射などの伝送系では電界強度のまま処理します. それに,電界強度を電圧に変換するには,どのようなアンテナをもちいるかというファクターが入ります.アンテナゲインG,放射抵抗Rのアンテナを用いて電界強度Eの電波を受信した場合,端子電圧Vは V=E√G*λ/π*√(R/73.13) となります.整合状態のときは,信号源インピーダンスがRでVの電源がインピーダンスZの負荷がつながったときの電圧を計算すればいいことになります.

tourbillon
質問者

補足

2.4GHZ帯の無線モジュールのRSSI出力を用いて、簡易スペアナを作っています。 アンテナ系は50Ωのホイップ、半波長ダイポールと同じと考えて良いと思います。 電力(dBm)表示だけでなく、電界強度もあればと考えました。 スペアナがありますが、dBmです。あれは50Ωで終端している電力を表示させているのでしょうか? もしその通りなら、電界強度も開放端相当でなく、50Ω負荷の場合で表示した方がよいのでしょうか? 初心者で何を言っているのかもわからないかもしれませんが、どうぞ、よろしくお願いします。

関連するQ&A

  • 電界強度の変換方法

    電界強度の変換についてお伺い致します。 dBuV/m → dBm への変換方法を分かり易く教えて下さい。 例えば 114dBuV は 何dBm でしょうか? あと、V/m → dBuV/m の変換は可能でしょうか? 宜しくお願い致します。

  • 電界強度からdBmへの変換

    電界強度の変換についてお伺い致します。 dBuV/m → dBm への変換方法を分かり易く教えて下さい。 例えば 268dBuV は 何dBm でしょうか?

  • 電界→電力・電圧の変換について

    電界(dBuV/m, V/m)から,電力・電圧(dBm, uV)に変換する式を教えていただけませんでしょうか?終端インピーダンスは50Ω,あるいは開放でよろしいかと思います。 どうぞ,よろしくお願いします。

  • 電界強度と周波数との関係

    電界強度と周波数との関係について質問です。 電界強度は周波数の高低により変化するという理由を教えてください。 電界内に置かれた物体の位置に応じて周波数により電界強度、電圧が異なるという理由を教えてください。

  • 電界強度について

    電界強度について ご質問させていただきます。 EMC試験にて、144MHzの4/λモノポールアンテナを使用し電界強度を測定していました。 アンテナと受信機(電界プローブ)の高さは、共に床から40cm。 アンテナと受信機(電界プローブ)間の距離は、1cmもありません。 送信電力は30Wを設定しております。 その場合、電界強度計で値を読むと、985V/m と表示されています。 よく、見通し距離内の電界強度を表す式、   E=(88 × h1 × h2 × √P)/(λ × d^2) があると思うのですが、上記の情報の数値を当てはめても、985V/m になりません。 どなたか教えていただけると幸いです。

  • 配電線の電界強度

    6600V高圧配電線が地上10mに敷設されていると仮定した場合の 地表1mにおける電界強度[V/m]は どのように計算できるでしょうか? 非接地系において配電線の対地電圧は6600/√3=3810[V] ですので 3380[V]/10[m]=338[V/m]としても良いのでしょうか? 電界強度の規制(3kV/m)の評価方法についてご教示願います。

  • 電界強度と端子出力電圧

    お世話になります。 お恥ずかしいところですが、 電波がある電界強度(例えば100μV/m、3MHz)で到達している中に、標準ダイポールアンテナを設置した場合に端子に現れる電圧を知りたいのですが、換算式を忘れてしまいました。適用周波数(波長)により異なっていたかとも思います。 教えていただければありがたく思います。

  • アンテナの受信強度とは一般に電圧?それとも電力?

    初めて質問させていただきます。 素人質問で恐縮なのですが、アンテナの「受信強度」とか「signal intensity」と言った場合、一般的には電圧なのでしょうか?それとも電力なのでしょうか? アンテナは電波の電界強度を電圧に変換していると理解しているので、電圧と考えているのですが、文献などを見ているうちに電力ではないかと思い始めまして… 主に電波の減衰を評価しているので、dBへの換算や、文献との比較を電圧ですればいいのか電力(電圧^2)ですればいいのか悩んでいます。 恥ずかしい質問ですがどなたか回答していただけますと幸いです。 よろしくお願いいたします。

  • dBuV/mをdBmで表すには?

    1)30dBlV/mの電界の0dBiのアンテナでの受信電力をdBmで表すにはどうしたらいいでしょうか?2)30dBlV/mの電界をAmtenna Factor 0dBのアンテナで受信した時の受信電圧は?

  • 雑音端子電圧と雑音電界強度の周波数について

    IECの国際無線障害委員会(CISPR)Pub.22で雑音端子電圧の周波数は30MHz以下,雑音電界強度の周波数は30MHz以上になっているようですが,なぜ,30MHzが境になっているか教えて下さい。 これらの試験を行うのですが根拠を聞かれて困っています。