5G毫米波发射功率究竟有多大？

移动通信要解决的，无外乎是覆盖和容量。为了解决好这俩难题，5G是海纳百川，用上了各种频段来取长补短。本期蜉蝣君要和大家一起探讨的，正是实现覆盖和容量这两者的基础：不同频段设备发射功率的表达。

毫米波的发射功率竟然用EIRP？发射功率，难道不是用瓦特来表示吗？下面请几位选手宏站发言（以宏站为例）。

700M：我的频率低，是解决覆盖的好手，采用4T4R的RRU，发射功率4x40=160瓦！

2100M：我的频率不高不低，覆盖和容量都拿手，也采用4T4R的RRU，发射功率4x60=240瓦！3500M：我的频率稍微高了些，覆盖差点但带宽大，容量高！我采用64T64R的AAU，发射功率320瓦！

毫米波：我叫高频，覆盖虽弱但带宽超大，容量超高！我采用4T4R的AAU，内含768天线，EIRP为65dBm！嗯？这位新同学，你很是新潮啊，发射功率就是发射功率，用EIRP是什么鬼？65dBm这个值我们还是懂的，给你换算成瓦吧。65dBm = 3162瓦！怪不得大家都要说5G基站费电了，原来毫米波AAU的发射功率这么高！

为什么用EIRP？毫米波：大家莫怪，EIRP的全称是Effective Isotropic Radiated Power，又叫等效全向辐射功率，你们也都是有这个指标的，只是不常用而已。发射信号必然会用到天线，一般的天线并不是向四周均匀发射，而是把能量定向集中在主瓣方向。

EIRP，就是表示在天线主瓣方向的信号强度，等效于多大功率的点源天线。点源天线就是一个假想的点状的天线，会把信号源源不断地向四周均匀散播，也叫各向同性天线。

如下图所示，那个绿色的球，就表示点源天线把信号向各个方向均匀发射，而中间那个柱状物，就表示定向天线发射把信号集中在一个方向发射。

由此可见，只需较小的功率，定向天线就能把信号发射地跟点源天线一样远。因此，EIRP的值虽然看着大，实际上发射的功率并不大。

700M/2100M/3500M：且慢，我们说的是RRU或者AAU的发射功率，你说的好像就是天线的增益啊，这个我们懂，单位是dBi，跟EIRP有什么关系？

毫米波：且看下图，你们就明白了！

天线的增益dBi这个单位，指的是天线主瓣的信号，比同功率的点源天线强多少倍。但这是个相对值，并且天线不接RRU的话，也没法发射信号，多大功率更是无从谈起。

要看发射多少功率，就得把RRU考虑进来，结果大概就是这样的：RRU发射功率是 x dBm，天线在主瓣方向的集中度是 y dBi，综合起来相当于 x + y dBm的点源天线！

也就是说，EIRP = RRU发射功率 + 天线增益。

现在问题已经很清楚了，对于传统RRU来说，它自身又没有接天线，所以只能用发射功率来衡量，习惯上用多少瓦来表示。

比如前面的，700M RRU有4个端口，每个端口的发射功率最大40瓦，我们就说这个RRU的发射功率是4x40瓦。

对于中频（2600M或者3500M）的AAU来说，设备虽然是RRU跟天线合体的，但天线能拆下来，后面的射频接口的发射功率也能测量，因此发射功率用瓦来表示也没毛病，把天线的增益分开说也行。

但毫米波就不同了，它的频段高波长小，因此天线尺寸非常小，一个AAU内部能塞下768个，甚至1024个天线，每个天线跟背后的功放单元都被波束赋形芯片集成在一起了，完全没法分开。

因此，毫米波AAU就只能通过空中传播来测试从天线发射出来的信号强度，当然就只能用EIRP来表示了。这种测试方法也顺理成章地叫做OTA（Over The Air）测试。

3GPP对基站类型的定义

由于毫米波和其他频段的差异，3GPP早就定义了一串代码，用来区分不同类型基站功率的表达和测试方式。

粗略一看，里面的“BS”表示基站，“type”则毫无疑问是类型的意思。因此这串代码大体的含义是基站类型：1-C，1-H，1-O，2-O。

后面的1和2则代表不同的频段。1代表FR1，也就是Sub6G频段，2代表FR2，也就是毫米波频段。

剩下的就是最后一位的核心代码，其中C代表Conduct，意为传导，也就是传统RRU测试可以通过线缆连接来进行发射功率的测试。

H代表Hybrid，意为混合的，也就是中频（2600M或3500M）的AAU既可以把天线拆下来，像普通RRU一样测试功率，也要把天线装上，测试其他指标。

O则代表Over the air或者OTA，就是毫米波AAU的方式了，射频和天线密不可分，只能通过空中传播来测试所有指标（最重要的就是EIRP）。

最后，我们再回到最初的问题，毫米波AAU的发射功率到底有多大？

其实毫米波内部的功放发射功率很小，宏站AAU一般是2瓦（33dBm）左右，再加天线阵列增益，波束赋形增益等，对外表现的EIRP（等效全向辐射功率）就达到了65dBm。

但这个2瓦没法测试，对外无法体现，也没有展示意义，因此毫米波的发射功率只体现EIRP。

好了，本期的内容就到这里，希望对大家有所帮助。

编辑：jq