Auswahl der richtigen Mobilfunkantenne für ländliche Gebiete

gepostet am Donnerstag, dem 19.11.2020

Antennen Auswahlkriterien: Frequenzstpektrum, Richt- oder Rundstrahl, MIMO, techn. Daten

Die Wahl der richtigen Mobilfunkantenne, vor allem für schlechter versorgte Gebiete, muss gut überlegt sein. Es reicht nicht einfach der Griff zu irgendeiner High-Gain-Antenne, sonder der Antennentyp muss, um die höchstmögliche Leistung zu erreichen, möglichst gut an die bestehende Versorgungsinfrastruktur angepasst werden.
Wenn die tatsächliche Spezifikation der Antenne unter dem Standard liegt, wird dies die drahtlose Leistung stark beeinträchtigen und die Datengeschwindigkeit verringern.
Antennenhersteller Poynting empfiehlt folgende vier Hauptüberlegungen bei der Auswahl der richtigen Mobilfunkantenne.

1. Breitbandantennen

Das Frequenzspektrum des angebotenen Mobilfunknetzes ist regional sehr unterschiedlich und reicht von 450 MHz bis 3,8 GHz und je nach Land bieten die Netzbetreiber viele unterschiedliche Frequenzbänder an. So können z.B. sehr oft LTE-Daten auf mehr als einem Frequenzband übertragen werden. Das spricht natürlich für Antennen-Lösungen, die sicherstellen, dass ein breites Frequenzband abgedeckt wird. Dazu kommen drei wichtige Vorteile über die Antennenleistung hinaus:

  1. Frequenzübersicht LTE-WiFiHäufig kommt es zu Änderungen der Frequenzzuordnung. Wenn der Netzbetreiber seine Betriebsfrequenz ändert, ist bei Breitbandantennen kein Wechsel der Antenne erforderlich.
  2. Natürlich bieten Breitbandantennen dadurch auch die Möglichkeit, den Netzbetreiber zu wechseln, ohne die Antenne zu wechseln.
  3. Und sofern die Antenne technologisch schon auf kommende Antennen-Technologien vorbereitet ist (z.B. 5G-ready), ist auch beim Wechsel auf neue Standards kein Wechsel der Antenne erforderlich. 

2. Richt- oder Rundstrahl Antennendirektionalität

Meistens wird davon ausgegangen, dass die Richtantenne mit dem höchsten Gewinn zugleich die beste Antenne ist. Das ist aber nicht immer richtig! Daher werden für verschiedene Situationen verschiedene Antennentechnologien angeboten. Worauf man rücksicht nehmen sollte zeigen nachfolgende Szenarien, in welchen Benutzer entweder eine Richt- oder eine Rundstrahlantenne benötigt:

  • Antennen-Sendemast

    Wenn ein Benutzer eine Abdeckung mit mehr als einer Basisstation benötigt, empfiehlt es sich, eine omnidirektionale Antenne (Rundstrahlantenne) zu wählen. Es gibt vor allem im ländlichen Raum viele Szenarien, die die Netzabdeckung von mehr als einer Basisstation notwendig machen,  z.B. wenn sich die Sichtlinie zu einer Basisstation im Laufe der Zeit verändern könnte.
  • In bebauten Gebieten kann es zu starken Signalreflexionen kommen und es besteht Zugriff auf mehrere Sender. In diesem Fall sollte eine Richtantenne gewählt werden.
  • Oft kann in ländlichen Gegend befindet  nur eine Basisstation erreicht werden. Hier empfiehlt es sich, eine Richtantenne mit hohem Gewinn zu wählen.
  • Manchmal ist auch die Kommunikation mit einer Richtantenne zu einem bestimmten, weiter entfernten Sender sinnvoll,  z.B. wenn der näher gelegene häufig überlastet ist. 

3. MIMO-Antennen

Die Antennen-Übertragungstechnologie MIMO (Multiple Input Multiple Output) steht für drahtlose Kommunikation mit dem großen Vorteil der zeitgleichen Nutzung mehrerer Sende- und Empfangsantennen. Diese sind in einem Gehäuse vereint und können wesentlich mehr Bit/s pro genutztem Hz Bandbreite übertragen. Zu den Vorteilen von MIMO-Antennen zählen:

  • Mehrere Antennen und räumliches Multiplexing erhöhen die Datenraten sowohl auf der Downlink- als auch auf der Uplink-richtung eines Funksystems.
  • Aufgrund der fortschrittlichen Signalverarbeitung im Empfänger reduziert MIMO die Bitfehlerrate (BER).
  • Die fortschrittliche MIMO-Technologie minimiert Fading-Effekte, die bei den übertragenen Daten auftreten.
  • MIMO (2x2) kann die Datenrate verdoppeln, wenn die beiden Antennen vollständig dekorreliert sind. Im 2x2-Szenario kann dies durch Kreuzpolarisation erreicht werden (Polarität der beiden Antennen im Abstand von 90 Grad). 

4. Technische Daten

Da Breitbandantennen viele verschiedene Frequenzbänder abdecken, ist es wichtig, dass die technischen Parameter über das gesamte Betriebsband der Antenne gesehen werden. Diese wichtigen technischen Daten kann man im Normalfall dem jeweiligen Produktdatenblatt entnehmen. Oftmals werden dabei aber nur begrenzte technische Daten, für den „besten Fall“ kommuniziert. Als einer der wenigen Herstellter kommuniziert Poynting die Testdaten für den gesamten Antennenfrequenzbereich und stellen damit sicher, dass die Wahl der richtigen Mobilfunkantenne getroffen werden kann.

Ing. Jacqueline Miniböck

Professionelle Beratung

Sind auch Sie auf der Suche nach der perfekten Antenne für Ihre Anwendung? BellEquip Antennen-Expertin Ing. Jacqueline Miniböck ist tagtäglich mit unterschiedlichsten Auswahl-Szenarien beschäftigt und bringt viel Erfahrung und Wissen mit, um Sie gut zu beraten: jacqueline.miniboeck@bellequip.at oder 02822 / 33 33 966
 


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