Reichweite

Reichweite

Die Reichweite wird durch die erlaubte Freiraumdämpfung bestimmt. Diese ist die Sendeleistung durch die Empfangsleistung, abzüglich der Verluste. (siehe auch Anmerkung ganz unten)

Da Ingenieure faul sind, haben sie logarithmische Hilfsmaße wie Bel und Neper verwendet. Da ein Bel unhandlich ist, verwendet man lieber Dezibel (dB). 10 dB sind ein Faktor 10 bei der Leistung. 3dB sind somit ungefähr Faktor 2. Dadurch muss man die Angaben nur noch addieren und subtrahieren.

Beispiel:

Ein Sender hat 2 Milliwatt. Das schreibt man als 2*1mW oder 3dB*1mW, wobei man *1W weglässt, also 3dBm. An ihm hängt eine Sendeantenne mit 6 dBi, das bedeutet, dass sie durch die Bündelung in eine Richtung 4 mal so stark abstrahlt wie eine hypothetische isotrope Antenne. Dann haben wir 100 dB Freiraumdämpfung, und eine Empfangsantenne mit ebenfalls 6dBi. Wie viel Leistung kommt am Empfänger an? Ganz einfach. 1mW*(3dB+6dB-100dB+6dB)=-97dBm. Das sind grob 2*10^-10mW.

Beispiel 2:

Wir haben einen Empfänger mit der mindestens -75 dBm Signal braucht. (typischer Wert für WLAN bei 54MBit) Aus regulatorischen Gründen darf nur 100 mW abgestrahlt werden, sprich die Leistung des Senders plus die der Antenne darf nicht größer als 20 dBm sein. Die Antennen haben jeweils 13dBi.

Wir müssen wir den Sender einstellen? 20dBm-13dB=7dBm

Wie weit reicht das Signal? Wir addieren den Gewinn der Empfangsantenne zur abgestrahlten Leistung, und ziehen davon den benötigten Pegel ab. Was wir erhalten ist die maximale Freiraumdämpfung 20dBm+13dB-(-75dBm)=108dB

Macht also grob einen Kilometer laut Tabelle unten. (wenn wir auf 5,6 GHz arbeiten)

Beispiel 3:

Wir scheren uns nicht um die Netzagentur und brennen mit maximaler Leistung eines Ubiquity NanoStation Loco M5. Das sind 23dBm+13dB+13dB-(-75dBm)=124dB

Tabelle

Daempfung	RW 5,6 GHz	RW 2,5 GHz
90dB	135m	302m
91dB	151m	339m
92dB	170m	380m
93dB	190m	427m
94dB	214m	479m
95dB	240m	537m
96dB	269m	603m
97dB	302m	676m
98dB	339m	759m
99dB	380m	851m
100dB	426m	955m
101dB	478m	1071m
102dB	537m	1202m
103dB	602m	1349m
104dB	676m	1513m
105dB	758m	1698m
106dB	851m	1905m
107dB	954m	2138m
108dB	1071m	2399m
109dB	1202m	2691m
110dB	1348m	3020m
111dB	1513m	3388m
112dB	1697m	3802m
113dB	1904m	4265m
114dB	2137m	4786m
115dB	2397m	5370m
116dB	2690m	6025m
117dB	3018m	6760m
118dB	3386m	7585m
119dB	3799m	8511m
120dB	4263m	9549m
121dB	4783m	10714m
122dB	5367m	12021m
123dB	6022m	13488m
124dB	6757m	15134m
125dB	7581m	16981m
126dB	8506m	19053m
127dB	9544m	21378m
128dB	10708m	23986m
129dB	12015m	26913m
130dB	13481m	30197m

Anmerkungen

In den Beispielen fehlt natürlich die Dämpfung durch Regen oder Wände, diese ist aber nur sehr schwer abzuschätzen. Eine Mauer kann beispielsweise durchaus 20-30dB Dämpfung haben.

5,6 GHz hat eine höhere Freiraumdämpfung, dafür ist das Band jedoch weitgehend frei und die Antennen sind prinzipiell kleiner.