formule conversione per campi elettromagnetici

CENNI SULLE CONVERSIONI DI UNITA’ DI MISURA
Può essere necessario convertire i valori da un’unità di misura ad un’altra, ad esempio dai dBmW
misurati dai ricevitori di campo elettromagnetico ai dBµV o V/m delle normative.
Sia P[dBmW] il valore della potenza espresso in dBmW ⇒
P = 10
P[dBmW ]
10
-3
[mW]
P*10 =
V2
R
ovvero
⇒
V=
Vµ = 20 log ⎛⎜⎜
V
⎝ 1µV
RP *10
⎞
⎟⎟
⎠
P*10-3 [W]
−
3
2
[V]
[dBµV]
da cui
Vµ = 20 log(V*106) = 20 log(
RP *10
−
9
2
) = 10 logR + P[dBmW] + 90
tipicamente R=50 Ω ⇒
Vµ[dBµV] = P[dBmW] + 107 dB
Per passare dal valore della tensione misurata in dBµV ai morsetti dell’antenna, chiusa su un carico
specifico (L=50 Ω), al valore in dBµV/m del corrispondente campo elettrico incidente, è necessario
introdurre il fattore d’antenna K.
K=
Ei
VL
[m-1]
da cui:
E[dBµV/m] = VL[dBµV] + K[dBm-1]
Sussiste la seguente relazione che lega il guadagno G dell’antenna al fattore d’antenna K:
K=
120 * 4π 2
λ 2 * Rrad * G
[m-1]
1
posto che sia f = 900 MHz e Rrad = 50 Ω, si ottiene
K
≅
29.5
G
[m-1]
che in dB vale:
K[dBm-1]
≅
20log(29.5) – 10log(G)
≅
29.4 – G[dB]
In conclusione si possono quindi scrivere le seguenti formule:
E[dBµV/m] = P[dBmW] + 136.4 – G[dB]
E[V/m] =
10
E [ dBµV / m ]
20
10 6
Nota: per f = 1800 MHz l’espressione del campo elettrico diventa
E[dBµV/m] = P[dBmW] + 142.2 – G[dB]
A volte è possibile trovare i valori dei campi e.m. riferiti all’intensità, misurata in mW/cm2, oppure,
in particolare in alcune normative europee, in termini di valore efficace di campo elettrico, misurato
in V/m, o di campo magnetico, misurato in µT. Qui di seguito viene riportata una tabella che
permette una conversione approssimata tra i valori più diffusi
Se il valore
è dato in
OPERAZIONE
Per ottenere
il valore in
ESEMPIO
V/m
Dividere per 300
µT
20 V/m → 20/300 µT → 0.0666 µT
V/m
Elevare al quadrato e dividere per
3770
mW/cm2
µT
Moltiplicare per 300
V/m
µT
Elevare al quadrato e dividere per
0.042
mW/cm2
mW/cm2
Moltiplicare per 3770 ed estrarre la
radice quadrata
V/m
0.1 mW/cm2 → (0.1 * 3770) V/m
→ 19.4 V/m
µT
0.1 mW/cm2 → (0.1 * 0.042) µT
→ 0.06 µT
2
mW/cm
Moltiplicare per 0.042 ed estrarre
la radice quadrata
20 V/m → 202/3770 mW/cm2 →
0.11 mW/cm2
0.5 µT → 0.5*300 V/m → 150
V/m
2
0.5 µT → 0.5 /0.042 mW/cm2 →
5.95 mW/cm2
2