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.