FAQ

1 Room-Diversity:

Mit dem Begriff Diversity wird eine bestimmte Antennenanordnung bezeichnet. Der Empfang lässt sich vor allem in Innenräumen deutlich verbessern, wenn man zwei Antennen verwendet, die idealerweise einen Abstand von mehr als einer halben Wellenlänge voneinander haben. Die Idee dahinter: wenn eine Antenne aufgrund eines lokalen Interferenzminimums schlechten Empfang hat, dann ist die Wahrscheinlichkeit gross, dass die zweite Antenne in einem Maximum 'sitzt'. Der Chipsatz im Modem wählt ständig die Antenne mit dem besseren Empfang aus. Diversity bringt eine Empfangsverbesserung, die ungefähr einer Antenne mit 3db besserem Gewinn entspricht. Bei UMTS mit 2,6 GHZ sollte den die beiden Antennen eines Modems also mindestens 6.6 cm betragen. Vergleichen sie dies mal mit anderen Herstellern. Da sind es oft sogar nur 1 - 2cm. Anstelle einer Empfangsverbesserung bringt dies sogar eine Verschlechterung mit sich. Eine Amerikansiche Firma bietet sogar ein UMTS Bonding Gerät an bei dem keine externen Antennen angeschlossen werden können und zudem die UTMS Modem direkt neben einander angebracht werden. Diese würde bei jedem Antennenbauer wohl für Kopfschütteln sorgen.

2 Polarisatinos-Diversity:

Bei elektromagnetischen Wellen stehen die elektrischen und magnetischen Felder senkrecht aufeinander und breiten sich geradlinig in den Raum aus. Dabei bezeichnet man als Polarisation die Schwingungsrichtung des elektrischen Feldes, wobei man zwischen linearer- und zirkularer Polarisation unterscheidet. Bei der zirkularen Polarisation läuft die Schwingungsrichtung in Kreisform um, während diese bei der linearen Polarisation feststeht. Hier unterscheidet man grob zwischen horizontaler- und vertikaler Polarisation. Diese kann durch entsprechende Aufstellung der Sendeantenne bestimmt werden, wobei beim Mobilfunk mit vertikaler Polarisation gearbeitet wird. Durch Reflexionen auf dem Übertragungsweg kann das vertikal polarisierte Sendesignal (ungewollt) gedreht werden, sodaß beim Empfänger auch Anteile mit horizontaler Polarisation ankommen. Außerdem wird ein Handy während des Gesprächs nicht zwangsläufig senkrecht gehalten, sodaß schon dessen Sendesignal nicht absolut vertikal polarisiert ist. Ein Empfänger, der nur das vertikal polarisierte Empfangssignal ausnutzt, hat dadurch eine verringerte Empfangsleistung. Beim Polarisations-Diversity nutzt man bei der Basisstation zwei Empfangsantennen mit senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen (= orthogonal polarisiert), wobei wie beim Raum-Diversity das jeweils bessere Sigal ausgewählt wird. Die beiden Antennen müssen keine räumliche Trennung aufweisen und könnnen in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein. Der zu erzielende Gewinn der Empfangsleistung ist auch hier 4 - 6 dB. Diese Art des Antennen-Diversity ist wegen des einfacheren Aufbaus die normalerweise bevorzugte Variante, zumindest bei der Verwendung von Sektorantennen.

3 Fresnel-Zone:

Man braucht eine gute Sichtverbindung zwischen den Endpunkten einer Richtfunkstrecke. Eine gute/schlechte Sichtverbindung - das klingt aber komisch: Entweder die Sichtverbindung ist da oder eben nicht!?? Nicht ganz: bei der elektromagnetischen Wellenübertragung kommt der sogenannten Fresnel-Effekt zum Tragen: Um die direkte optische Sichtlinie zwischen den Antennen muss man sich einen Rotationselipsoid denken, der ungefähr die Form einer Gurke oder eines '(American) Footballs' hat. Je weiter voneinander enfernt Sende- und Empangsantennen einer Richtfunkstrecke sind, desto grösser wird der Durchmesser diese sogenannten 'Fresnel-Zone', je höher die Frequenz, desto kleiner wird der Durchmesser dieser Zone. Eine 'schlechte' Sichtverbindung hat man dann, wenn diese Fresnel-Zone durch irgend ein Hindernis verletzt wird. Wenn nun z.B. ein Hausdach in diese Fresnel-Zone hineinragt, so wird die Übertragung stark gedämpft.

Faustregel: Wenn mehr als 80% der Fresnel-Zone verfügbar ist, so ist keine relevante Dämpfung vorhanden. Der grösste Durchmesser einer Fresnel-Zone ergibt sich folgendermassen: R = 0.5 * Sqr( λ x D ) R = Radius der Fresnel-Zone λ = Wellenlänge (bei 2.4GHz: 300.000 km/s / 2.400.000 kHz = 0,125m => ca. 12cm) D = Distanz zwischen den Antennen Beispiel für 6km: R = 0.5 * Sqr( λ x D ) = 0.5 * Sqr( 0.12 x 6000 ) = 13,4m (Durchmesser = 27m!!!)