Sektor oder Runstrahlantenne?
Hallo Leute
Ich habe letztens einen Freifunkrouter aufgestellt. Möchte ihn nun noch etwas mit einer Antenne aufrüsten. Meine Frage währe nun komme ich mit einer Sektor antenne 12dbi genauso weit wie mit einem Rundstrahler der auch 12 dbi besitzt. Mir ist auch bewusst das ich dadurch die Sendeleistung im Router runtersetzten muss damit ich nicht über die 20dbm komme. Möchte das ganze übrigends im 2.4 Ghz laufen lassen. Umgebung befindet sich auf einem Feld mit Bäumen. Weitere Router die Stören könnten sind nicht vorhanden.
3 Antworten
Vielleicht hilft dir hier ein wenig Wissen zu Antennen.
AntennengewinnDer Gewinn in dBi gibt an wie viel mehr Leistung eine Antenne in eine Richtung strahlt verglichen mit einem isotropen Kugelstrahler. Ein isotroper Kugelstrahler strahlt die Leistung in alle Richtungen gleich ab. Daher hat ein isotroper Kugelstrahler in jede Richtung einen Gewinn von 0 dBi.
Der Gewinn einer Antenne ist in jede Richtung grundsätzlich unterschiedlich groß. Wenn nur eine Zahl für den Gewinn angegeben wird, dann ist das der maximale Gewinn, der in einer bestimmten Richtung erzielt wird. Diese Richtung des maximalen Gewinns wird als Hauptstrahlrichtung bezeichnet.
Wenn in einer Richtung der Gewinn größer als 0 dBi ist, dann muss zwangsläufig in einer anderen Richtung der Gewinn kleiner als 0 dBi sein. Denn rein physikalisch kann die abgestrahlte Leistung der Antenne nicht größer sein als die zugeführte Leistung. Wenn also in eine Richtung mehr Leistung abgestrahlt wird (verglichen mit isotroper Abstrahlung), dann muss in einer anderen Richtung weniger abgestrahlt werden.
Aus diesem Grund kann es einen Kugelstrahler mit 12 dBi Gewinn nicht geben. Dein Rundstrahler hat auch nur in einem gewissen Bereich 12 dBi Gewinn, aber nicht in jeder Richtung. Ein Rundstrahler hat in einer Ebene in jede Richtung den gleichen Gewinn, wohingegen ein direktionaler Strahler (Sektorantenne) nur über einen Gewissen Bereich der Ebene (Kreissektor) den gleichen Gewinn hat.
EIRPWas bei WLAN begrenzt ist, ist die sogenannte äquivalente isotrope Strahlleistung (EIRP). Diese gibt an wie groß die theoretische Strahlleistung sein müsste um in Hauptstrahlrichtung die gleiche Signalstärke zu erzeugen.
Da bei deiner Frage beide Antennen den gleichen Gewinn haben und EIRP bei 2,4GHz auf 100mW begrenzt ist, ist auch die Sendeleistung bei beiden Antenne die gleiche.
Da Gewinn und Sendeleistung für beide Antennen gleich sind, ist auch die maximale Reichweite die gleiche. Es ist also egal welche Antenne du verwendest, weil der Gewinn in Hauptstrahlrichtung bei beiden gleich groß ist.
Reichweite erhöhenDie maximale Reichweite hängt von verschiedenen Parametern ab. Einfluss hast du nur auf Sendeleistung, Gewinn Sendeantenne und Gewinn Empfangsantenne. Da das Produkt aus Sendeleistung und Gewinn Sendeantenne durch die Regulierung EIRP maximal 100mW begrenzt ist, hast du nicht viel Spielraum. Weiterhin wird in den meisten Fällen Sende- und Empfangsantenne gleich sein.
Sobald du also eine Antenne mit höheren Gewinn nimmst, musst du die Sendeleistung reduzieren, damit EIRP bei 100mW bleibt. Aber dennoch bringt ein höherer Gewinn etwas. Erhöhst du den Gewinn beider Antennen um Faktor zwei, dann musst du zwar die Sendeleistung halbieren, erhöhst aber die Reichweite auch um Faktor Wurzel(2).
Das ist wirklich eine tolle Antwort vielen Dank das du dir Zeit genommen hast😀👍
So eine WLAN-Antenne kann man sich auch selbst bauen. Diese sind in vielen Fällen besser als die fertigen: Ausserdem sind die Materialkosten geringer. https://www.lehrerseite.com/wlan/
Eine Sektorantenne hat im Gegensatz zu einer omnidirektionalen Antenne eine Richtcharakteristik, auch wenn sie nicht besonders stark ist. Die Reichweite in Richtung des Öffnungswinkels sollte also höher sein als die der omnidirektionalen Antenne.
Ja, das macht einen Unterschied. Ansonsten wären Richtantennen ja recht sinnlos. Den Unterschied kannst Du allerdings nur nutzen, wenn die Richtwirkung der Antenne sinnvoll ist.
Eine Sektorantenne hat im Gegensatz zu einer omnidirektionalen Antenne eine Richtcharakteristik
Jede Antenne hat eine Richtcharakteristik. Die Besonderheit einer omnidirektionalen Antenne ist nur, dass deren Richtcharakteristik konstant ist.
Die Antwort beantworte aber in keiner Weise die Frage. Du vergleichst eine omnidirektionalen Antenne mit einer Sektorantenne. Mal abgesehen davon, dass es keinen isotropen Kugelstrahler gibt, hat der Fragesteller auch keinen solchen.
Er schreibt, dass beide Antennen einen Gewinn von 12 dBi haben. Somit kann es sich nicht um einen Kugelstrahler handeln. Denn dieser hat einen Gewinn von 0 dBi.
Jede Antenne hat eine Richtcharakteristik. Die Besonderheit einer omnidirektionalen Antenne ist nur, dass deren Richtcharakteristik konstant ist.
Ja, richtig, auch eine omnidirektionale Antenne hat eine Richtcharakteristik. Dann formuliere ich um: Eine Sektorantenne hat eine Richtwirkung.
Die Antwort beantworte aber in keiner Weise die Frage. Du vergleichst eine omnidirektionalen Antenne mit einer Sektorantenne.
Das ist durch die Frage bedingt.
Mal abgesehen davon, dass es keinen isotropen Kugelstrahler gibt, hat der Fragesteller auch keinen solchen.
Du kennt den Unterschied zwischen "omnidirektional" und "isotroper Kugelstrahler"? Ich sprach von einer omnidirektionalen Antenne. Ja, natürlich, kugelrund strahlt eine solche Antenne nicht. Aber man versucht sie anzunähern. Eine omnidirektionale Antenne hat keine wirkliche Richtwirkung, eine Sektorantenne hingegen schon. Insofern beantwortet das meine Frage sehr wohl. Es hat schon einen Grund, warum man bei Einsatz einer Sektoranenne grundsätzlich mehrere benötigt, um in der Fläche 360 Grad auszuleuchten.
Nach meiner Auffassung bedeutet omnidirektional: in alle Richtungen gleich, isotrop. Daher sind für mich omnidirektionale Antenne und isotroper Kugelstrahler gleichbedeutend.
Ich habe aber mal Google bemüht und bin auf verschiedene Definitionen gestoßen. Manche Artikel (überwiegend deutsch) bestätigen meine Auffassung, aber andere (überwiegend englisch) wiederum nicht. Je nach Webseite wird als omnidirektonale Antenne mal der Kugelstrahler und mal ein Rundstrahler bezeichnet.
Ein Kugelstrahler ist eine Antenne, welche ihre Leistung kugelförmig (also in alle Richtungen gleich, isotrop) abstrahlt. Ein Rundstrahler hingegen strahlt nur in einer Ebene die Leistung gleichmäßig ab (z.B. Dipolantenne).
Ursprüngliche FrageUm nun auf die ursprüngliche Frage des Fragestellers wieder zurückzukommen. Demnach ist ein Rundstrahler mit 12 dBi möglich, aber ein Kugelstrahler nicht.
Die Reichweite in Richtung des Öffnungswinkels sollte also höher sein als die der omnidirektionalen Antenne.
Die Aussage ist aber dann bezogen auf die Frage falsch. Da beide Antennen 12 dBi Gewinn haben, ist die Reichweite gleich.
Je nach Webseite wird als omnidirektonale Antenne mal der Kugelstrahler und mal ein Rundstrahler bezeichnet.
Ich kenne zumindest aus dem praktischen Gebrauch die Bezeichnung als Rundstrahler. Sie strahlen in alle Richtungen ausreichend gleichmäßig ab und haben keine ausgeprägte Richtwirkung.
https://www.arubanetworks.com/products/wireless/antennas/
Um nun auf die ursprüngliche Frage des Fragestellers wieder zurückzukommen. Demnach ist ein Rundstrahler mit 12 dBi möglich, aber ein Kugelstrahler nicht.
So ist es. Und da in der Frage von Rundstrahler die Rede ist, was ich mit omnidirektional bezeichnet habe, und nicht von Kugelstrahler, ergibt sich da wenig Interpretationsspielraum.
Die Aussage ist aber dann bezogen auf die Frage falsch. Da beide Antennen 12 dBi Gewinn haben, ist die Reichweite gleich.
An dieser Stelle gebe ich Dir Recht. 12 dBi Gewinn ist 12 dBi Gewinn. Ich habe mich von "Rundstrahler vs. Sektor" leiten lassen und dabei die 12 dBi aus dem Auge verloren. Ich hielt es für unwahrscheinlich, dass ein Rundstrahler mit 12 dBi überhaupt verfügbar ist. Ich kenne Rundstrahler typischerweise mit 2-6 dBi Antennengewinn, wenn es hoch kommt mit 8 dBi (wie in dem von mir genannten Link zu Cisco).
Aber auch hier muss ich mich korrigieren: https://www.ui.com/airmax/airmax-omni-antenna/ Hier findet man tatsächlich omnidirektionale Antennen mit 10-13 dBi Gewinn.
Fazit: Bei gleichem Antennengewinn ist die Abstrahlcharakteristik nicht relevant.
https://www.ui.com/airmax/airmax-omni-antenna/ Hier findet man tatsächlich omnidirektionale Antennen mit 10-13 dBi Gewinn.
Fazit: Bei gleichem Antennengewinn ist die Abstrahlcharakteristik nicht relevant.
Das sind ja mal echt interessante Antennen.
Hier würde mir auch praktischer Sicht noch einfallen, dass der Rundstrahler mit 13dBi für eine Punkt-zu-Punkt Verbindung nicht so optimal ist. Die 3dB-Keulenbreite sind bei denen nur wenige Grad (~5° wenn ich das richtig gesehen habe). Da muss die Ausrichtung dann aus Grad genau passen.
Das sind ja mal echt interessante Antennen.
Finde ich auch. Hier wird der Unterschied zwischen Rundstrahler und Kugelstrahler richtig deutlich.
Hier würde mir auch praktischer Sicht noch einfallen, dass der Rundstrahler mit 13dBi für eine Punkt-zu-Punkt Verbindung nicht so optimal ist.
Für Punkt-zu-Punkt wählt man in der Regel eine Richtantenne, also Yagi oder Parabol. Ubiquity spricht im Zusammenhang mit diesen Antennen ja auch von Punkt-zu-Multipunkt.
Die 3dB-Keulenbreite sind bei denen nur wenige Grad (~5° wenn ich das richtig gesehen habe). Da muss die Ausrichtung dann aus Grad genau passen.
So ist es. Im Datasheet sind die gegenüber liegenden Antennen als Parabolantennen ausgeführt, die sich natürlich auch gut ausrichten lassen.
Danke für die schnelle Antwort.
Ich hätte noch eine Frage.
Macht es wirklich einen Unterschied ob ich nun zB eine schwächere Antenne nehme mit 5dbi und den Sendeleistung dafür erhöhe oder wie schon oben erwähnt mit einer stärkeren Antenne und dafür schwächere Sendeleistung.