N3T-DATAGRAMS

SH4V
N3T-DATAGRAMS
CALCULANDO EIRP Y ERP
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Uno de los aspectos más importantes a la hora de hacernos con un equipo para llevar
a cabo auditorías Wireless, es la potencia de salida y la capacidad de recepción que éste va
a tener. Estamos acostumbrados a ver antenas con X dBi y tarjetas con Y mW. Y nosotros,
en lugar de entenderlo, lo compramos y a correr. En este artículo trataré de explicar algunos
conceptos teóricos sobre la potencia en radiofrecuencia.
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Por un lado, deberíamos definir algunos conceptos:
✴ IR (Intentional Radiator): Viene a ser cualquier tipo de dispositivo que haya sido
creado con el motivo de emitir ondas de radio. Por ejemplo: un teléfono móvil, el
mando a distancia, un GPS y por supuesto, una NIC (Network Interface Card)
inalámbrica.
✴ Antena: Dispositivo diseñado con el fin de aumentar la potencia de un IR (por
ejemplo, de nuestra tarjeta inalámbrica).
✴ TPO (Transmitter Power Output): Es la potencia de salida del IR. En otras
palabras, la potencia que tiene nuestra NIC inalámbrica a pelo, esto implica, sin
ninguna antena ni aparato por el estilo que pueda modificar la potencia de salida. Se
suele medir en mW (aunque también en dBm).
✴ Ganancia: Es la relación que tiene la potencia de entrada y de salida de una antena.
Se suele medir en dBi ó dBd.
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Es necesario que entendáis la relación entre estos cuatro ítems. El IR (nuestra tarjeta
wifi) tiene una potencia de salida (TPO) que suele medirse en mW. La antena, que es lo que
enchufamos a la tarjeta wifi (IR) tiene una ganancia que se mide en dBi ó dBd.
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Ahora que ya entendéis la relación entre estos cuatro elementos, convendría explicar
que son los dBm, dBi y dBd. Pues bien, las tres unidades de medida son decibelios (esto
quiere decir: la décima parte de un belio), aunque en relación con elementos diferentes:
dBm: Decibelio en relación a 1 mW
dBi: Decibelio en relación a la GANANCIA de una antena isotrópica. Esto quiere
decir, una antena que emite ondas en todas las direcciones a la misma potencia (esto
no existe en la realidad y es un concepto teórico que sirve para realizar operaciones de
calculo de potencias).
dBd: Similar al dBi. Pero con la diferencia de que en lugar de relacionarse a una
antena isotrópica, es la relación entre un Decibelio y una antena dipolo de media onda.
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No os preocupéis si no habéis entendido muy bien estos 3 últimos conceptos. Son
sólo medidas. Al igual que el metro, el gramo ó el litro.
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Explicado el marco teórico, pasaré a explicar como conocer la potencia final de
salida de nuestro equipo. Esta potencia final puede ser de dos tipos:
EIRP (Potencia Radiada Isotrópica Equivalente): cuando hablamos de potencia en
relación a una antena isotrópica ideal como la anteriormente mencionada (aquella
capaz de transmitir en todas sus direcciones de forma equilibrada).
ERP (Potencia Radiada Equivalente): Cuando hablamos de potencia en relación a
una antena dipolo de media onda.
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Estas magnitudes de medida son diferentes y se expresan en Decibelios o en
miliWatios. Veamos ahora como obtener el EIRP y el ERP de nuestro equipo, o lo que es lo
mismo, la potencia final de salida.
Supongamos que tenemos lo siguiente:
IR: Tarjeta Alpha Network XXXXXX TPO=200mW
Antena: Omnidireccional Ganancia=8dBi
¿Cómo saber la potencia de salida teniendo que operar peras con manzanas? Lo primero
será pasar los 200mW a Decibelios ó viceversa. Para ello utilizamos estas dos formulas:
Pd = Potencia en deciBelios.
Pm = Potencia en miliWatios.
Pd = log Pm * 10
Pm= 10 (Pd/10)
Para calcular el EIRP y el ERP llevaremos a cabo las siguientes formulas teniendo en cuenta
estos valores:
EIRP:
TPO=200mW=log200*10=23,01 dBm
Ganancia= 8dBi
EIRP = TPO + Ganancia EIRP = 23,01 + 8 = 31.01 dBm
EIRP = 1261,91 mW = 1,26191 W
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ERP:
TPO = 200mW = log200*10 = 23,01 dBm
Ganancia = 8dBi
Gd (Ganancia dipolo) = log 1,64 * 10
consiguiente, siempre tiene este valor)
(esto
es
una
constante,
por
ERP = TPO + Ganancia -­‐ Gd
ERP = 23,01+ 8 -­‐ Gd = 28,8615 dBm
ERP = 769,407 mW
Como podéis observar, teóricamente, una antena aumenta de forma dramática la potencia
de nuestro arsenal. De hecho, por cada 3 deciBelios que aumenta el EIRP ó el ERP, la
potencia se duplica. Obviamente, estos cálculos se pueden automatizar. Aquí os dejo un
sencillo script en ruby que automatiza todos estos cálculos, aunque nunca viene mal
aprender a realizarlos sin ayuda.
!#/usr/bin/ruby
help = "Usage:\r\n\t#{$0} [TPO] [Antenna Gain]\r\n\t#{$0} 100mW 8dBi\r\n\t#{$0}
20dBm 8dBi"
if !ARGV[1]
puts help
exit
end
tpo = ARGV[0].downcase
gain = ARGV[1].downcase.delete('dbi').to_f
gd=Math.log10(1.64)*10
if /mw/.match(tpo)
tpo = tpo.delete('mw').to_f
tpo = Math.log10(tpo)*10
elsif /dbm/.match(tpo)
tpo = tpo.delete('dbi').to_f
else
puts help
exit
end
eirpD = tpo + gain
eirpW = 10**(eirpD/10)
erpD = tpo + gain - gd
erpW = 10**(erpD/10)
puts
puts
puts
puts
"\tEIRP (dBm): #{eirpD} dBm"
"\tEIRP (mW): #{eirpW} mW"
"\tERP (dBm): #{erpD} dBm"
"\tERP (mW): #{erpW} mW"
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