總輻射功率/總等向性靈敏度(TRP/TIS)

Dr. of Honer
伊伊威爾斯
Published in
Apr 1, 2021

俗話說天線有三寶,效率、增益、TRP(Total Radiated Power)。至於TIS(Total isotropic snesitivity)量測時間較長,天線工程師傾向以測TRP為主(主因人力不足XD)。當然話不是這麼說的,其實每個參數都有他參考的價值。TRP主要是看天線的發射狀況,TIS主要是看天線的接收狀況和Desense(可能是主板的PCB Ground的影響等)。

至於甚麼事TRP呢?甚麼是TIS? 我們得先知道有效等校功率EIRP(Effective Isotropic Radiated Power),可解釋成發射站在指定方向上的輻射功率,不考慮饋線損耗,為發射功率與天線增益的乘積。

假設Pt=1 W= 30 dBm,G= 5 =7dB,EIRP=1*5=5 W (30+7=37 dBmW)

回到TRP就學術上解釋為對整個輻射球面的發射功率進行面積分並取平均值。白話解釋就是可以表示出天線與裝置發射功率情況。而TIS就是接收靈敏度的情況。[1]

這樣說可能有點難理解,可以用生活的例子來理解,Mr.A想對Mr.B說聲早安。但Mr.B聽力不好,所以Mr.A不斷跟MR.B說早安,直到最大聲為止。最大聲的程度就好比裝置天線的TRP。而Mr.B盡可能去聽Mr.A說話,而聽到最清楚早安的聲音最小聲程度,為MR.B的耳朵靈敏度,好比裝置天線的TIS。而Mr.B的耳朵本來可聽到的最小聲音1分貝,但偏偏Mr.C也想跟他打招呼,導致須聽到5分貝的聲音才可以知道是Mr.A在跟她說早安。而Mr.C的招呼聲就好比Desense,如下圖。

然而要測量TRP與TIS基本架構可以CTIA(美國無線產業協會)的參考文獻[2]。

當然身為天線工程師,會計算TRP與效率之間的關係應該是很正常的事。那我們來看看怎麼算。

首先我們會先量測輻射球面的TIRP值,並對球面進行面積分...欸!不對不對~這樣算完應該就下班了XD。我指的是

TRP = conducted power+antenna efficiency(dB)(antenna 3D average gain)

只要會加減乘除,就可以算出來,來個範例感受一下。

而TIS就是當裝置接收訊號的資料錯誤率約為2.44%(當然每項產品有每項的驗證標準),此時為總等向性靈敏度。表示成

這個你不行(不會算)沒關係,但下一個你一定要行(會算)。

TIS = conducted sensitivity-Desense-antenna efficiency(dB)(antenna 3D average gain)

一樣練習算一下

最後想成為天線工程師一定要會說,TRP and TIS,我可以!

參考文獻
1. OTA測試,百度百科,https://baike.baidu.com/item/OTA%E6%B5%8B%E8%AF%95/7148273
2. Test Plan for Mobile Station Over the Air Performance; CTIA, 2008.

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Dr. of Honer
伊伊威爾斯

目前職業是迷途的工程師。想透過撰寫5分鐘能閱讀完的文章,分享人生、知識與工作。幫助曾經迷惘的你我。