Wer LTE oder 5G nutzt, wird früher oder später mit der Frage konfrontiert, wie der Empfang verbessert werden kann. Spezielle Antennen versprechen beste Empfangsqualität, auch bei schwachen Bedingungen. Dabei begegnen einem jedoch viele technische Begriffe. In diesem Artikel möchten wir den Begriff des “Antennen-Gewinns” und der Abkürzung “dBi” genauer betrachten. Außerdem stellen wir Ihnen einen Rechner vor, mit dem Sie die Strahlleistung Ihrer Antenne ermitteln können und gleichzeitig prüfen können, ob gesetzliche Vorgaben eingehalten werden.
Grundlagen
Bevor wir uns mit dem Antennen-Gewinn beschäftigen, müssen wir einige Grundlagen verstehen. Das Dezibel ist eine Einheit, die das Verhältnis zweier Größen angibt. In der Antennentechnik begegnet uns oft der Begriff des Antennen-Gewinns, angegeben in dBi oder dBd. Doch was bedeutet das eigentlich? Der Antennen-Gewinn gibt an, um welchen Wert die Antenne das empfangene Signal anhebt. Das “i” in dBi steht für den isotropen Kugelstrahler, der als idealisierte Antenne mit gleichmäßiger Strahlung in alle Richtungen dient.
Der isotrope Kugelstrahler
Der isotrope Kugelstrahler ist eine ideale Antenne, die jedoch in der Realität nicht existiert. Sie strahlt in alle Richtungen gleichmäßig ab und hat daher keinen Gewinn, also einen Wert von 0 dB. Der Ausdruck “dBi” bezieht sich immer auf den Gewinn dieses isotropen Kugelstrahlers.
Der Dipol
Der Dipol ähnelt in Bezug auf das Richtdiagramm und die Strahlcharakteristik am ehesten dem Kugelstrahler. Er ist ebenfalls ein Rundstrahler, bei dem das Richtdiagramm an den oberen und unteren Seiten eingedrückt ist. Der Dipol hat einen Gewinn von 2,1 dBi und kann aufgrund seiner Bauweise eine größere Reichweite als der isotrope Kugelstrahler erzielen.
Antennengewinn bei Richtantennen
Mit jeder weiteren Einengung des Richtdiagramms muss die eingespeiste Leistung in eine andere Richtung verteilt werden. Dies wird in der Antennentechnik durch den Einsatz von Reflektoren, Direktoren oder speziellen Antennenelementen erreicht.
Berechnung der Strahlungsleistung einer Antenne
Die Einheiten “dBi” und “dBd” geben das Verhältnis zweier Größen an und können in die logarithmische Pegelrechnung einbezogen werden. Die Strahlungsleistung einer Antenne, auch EIRP genannt, kann im logarithmischen System berechnet werden. Es ist wichtig, die Leistungsfähigkeit der eigenen LTE-Anlage zu ermitteln und nach Optimierungsmöglichkeiten zu suchen. Aber auch die Einhaltung gesetzlicher Vorgaben sollte berücksichtigt werden. Zur Veranschaulichung wird eine Beispielrechnung für eine LTE-Anlage durchgeführt.
Fazit
Der Antennen-Gewinn ist ein wichtiger Faktor bei der Verbesserung des Empfangs von LTE und 5G. Mit den richtigen Informationen und Werkzeugen kann jeder die Strahlleistung seiner Antenne ermitteln und gegebenenfalls gesetzliche Vorgaben einhalten. Um diesen Artikel abzurunden, finden Sie weiterführende Links und Informationen zum Thema.
