Volle Signalstärke durch optimal positionierte Antennen

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Die zirkulare Polarisation der Antenne

Bei einer zirkular polarisierten Antenne wird die räumliche Lage der Funkwelle bei der Aussendung kontinuierlich gedreht. Umgekehrt kann die Funkwelle auch in jeder räumlichen Lage empfangen werden, weshalb durch die Drehung der Polarisationsebenen keine Signalabschwächung entstehen kann.

Im besten Fall ist das Funkelement in die Antenne integriert, sodass weitere Signalverluste auf dem Antennenkabel ausgeschlossen sind (Bild 3).

Die Raum-Diversität

Aufgrund von metallischen Oberflächen gelangt die Funkwelle nicht nur auf direktem Weg, sondern auch über Reflexion zur Empfangsantenne. Die Wellen dieser Mehrwegeausbreitungen erreichen die Antenne in verschobener Phasenlage, da sie unterschiedlich lange Wege zurückgelegt haben (Bild 4).

Schlimmstenfalls kann das die Auslöschung des Signals nach sich ziehen. Als hilfreich erweist sich hier die zweite Antenne des WLAN-Gerätes, die sich an einer anderen Position befindet. Die Funkwelle überwindet also unterschiedliche Weglängen, sodass eine Signalauslöschung verhindert wird. Dies wird als Raum-Diversität bezeichnet.

Kombinierte Funkmodule

Bei WLAN-Geräten mit vier Antennen handelt es sich meist lediglich um zwei WLAN-Geräte, die in einem Gehäuse untergebracht und intern via Ethernet verbunden sind. Eine solche Kombination ist beispielsweise bei speziellen Repeater-Anwendungen vorteilhaft. Im kürzlich verabschiedeten WLAN-Standard IEEE 802.11n wird die Mehrwegeausbreitung genutzt, die drei oder mehr Antennen erfordert (Multiple Input Multiple Output – Mimo). So können die Daten parallel über mehrere Kanäle übertragen werden, was eine höhere Datenrate ermöglicht. Die Eignung des neuen Standards für industrielle Anwendungen muss allerdings noch in der Praxis nachgewiesen werden.

*Dipl.-Ing. Sebastian Hube ist Mitarbeiter im Bereich Wireless Network Technology bei Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont.

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