⚡ RF 功率密度計算機

RF 功率密度描述電磁能量在某一點有多集中：通過單位面積的功率，通常以 mW/cm²、W/m² 或 µW/cm² 表示。發射機在自由空間輻射時，功率攤在一個球面上，所以各向同性輻射源在距離 r 處的功率密度是 S = EIRP / (4πr²)，其中 EIRP 是等效全向輻射功率。真實天線會集中能量，而 EIRP 已經把天線增益算進去了。

同一條公式用在三個截然不同的場合：EMF 安全評估（曝露有沒有低於 ICNIRP 或 FCC 限值？）、鏈路規劃（接收端收到多少訊號？）、以及雷達（目標處的回波功率密度）。這台計算機接受 EIRP（或發射功率加增益）與距離，輸出 EMF 報告慣用的單位，並附上對應的曝露限值比對。架設基地台、設無線電站台前，先用它算算周邊的淨空距離，也是送 NCC 審驗前常見的自我檢查。

計算機先從發射功率與天線增益組成 EIRP（只有 EIRP 就直接輸入），再套 S = EIRP/(4πr²)，並在 mW/cm²、W/m² 與 µW/cm² 之間換算（1 W/m² = 100 µW/cm²）。可選的頻段選擇會回報對應的 ICNIRP 一般民眾與職業曝露限值，方便快速驗算。

算出的安全淨空距離（功率密度降到一般民眾限值以下的距離）是安裝人員與基地台管理者最實用的輸出——它直接回答「人要離多遠」。要把整個鏈路看完整，可再搭配 Friis 路徑損耗計算機。

1. 輸入 EIRP（dBm），或分別輸入發射功率與天線增益。
2. 輸入與天線的距離（公尺或英尺）。
3. 選填：選擇頻段與 ICNIRP 限值比對。
4. 點擊「計算」查看 mW/cm²、W/m² 與 µW/cm² 的密度。
5. 用安全淨空距離輸出做現場規劃。

功率密度與場強有什麼差別？

功率密度 S（W/m²）與場強 E（V/m）描述的是同一個波：自由空間中 S = E²/377。功率密度是平面波與報告的自然單位，E/H 則用於近場與合規儀表。本計算機聚焦多數標準使用的遠場密度。

我的天線遠場從哪裡開始？

大約 2D²/λ，D 是天線孔徑、λ 是波長。60 cm 碟型天線在 5 GHz 約 1.2 m；900 MHz 的高基地台面板可能是 5–15 m。比這更近，簡單的反平方律不是高估就是低估真實密度。

計算機會把多部發射機相加嗎？

不會，一次只評估一個來源。多天線站台請分開計算每個來源再把密度相加（它們是功率，線性相加）。淨空距離輸出對應的是主導來源。

為什麼行動基地台在屋頂要設淨空區？

基地台面板在窄波束內可以送出數百瓦 EIRP。面板前方 5–10 m 處密度可能逼近甚至超過一般民眾限值，所以業者要圍起波束區域——即使側面幾公尺處的密度微不足道。

照這個數字，WiFi 路由器有風險嗎？

典型的 100 mW EIRP 路由器在 1 m 處約 0.8 µW/cm²——比 2.4 GHz 頻段 ICNIRP 一般民眾限值（200–450 µW/cm²）低了數百倍。計算機會直接顯示這個比對。

合規報告需要哪種單位？

多數主管機關接受 W/m² 或 mW/cm²。ICNIRP 2020 用 W/m²，FCC 過去慣用 mW/cm²。計算機兩種都輸出，外加 µW/cm²，限值比對表用 W/m²。

評估指向性天線附近的曝露，一定要用 EIRP（已含天線增益）——只拿發射功率算，主波束內的密度會被低估整整一個增益值。記得 1 W/m² = 100 µW/cm²，這是大家最常換錯的單位。遠場近似 S = EIRP/4πr² 只在距離天線約 2D²/λ 之外成立；近場區的密度不遵守這條簡單定律。屋頂上多支天線時，把各來源在觀察點的貢獻相加。佔用法則：一般民眾限值是走道與窗戶附近的管制基準；職業限值只適用於受訓人員且禁止閒雜人進入的區域。