Reichweite

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Reichweite und Dämpfung

Die Reichweite wird durch die erlaubte Freiraumdämpfung bestimmt. Freiraumdämpfung ist die Sendeleistung geteilt durch die Empfangsleistung, abzüglich der Verluste.

Zu den Verlusten gehört auch die Dämpfung durch Regen/Schnee oder Wände. Diese sind aber nur 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 von Störungen und die Antennen sind prinzipiell kleiner.

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 "Dämpfung"

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

Siehe auch

 

Metainfo