Fernverbindung

Referenzleistung

Dezibel

Wer sich mit WLAN-Antennen beschäftigt, sollte schon aus rechtlichen Gründen wissen, was hinter einer Leistungsangabe in "db" steckt. Das Maß db (Dezibel) gibt ein (logarithmisches) Verhältnis zwischen zwei Größen an und ist somit dimensionslos.

Bei dem in der Funktechnik gebräuchlichen Wert dbm bezieht man die anzugebende Leistung auf eine Referenzleistung von einem Millwatt (mW). Entsprechend lautet die Formel für die Leistung in dbm 10*log(Ausgangsleistung/Referenzleistung).

Nehmen wir an, ein WLAN-Router sendet mit 32mW ergibt das eine Leistung von 10*log(32mW/1mW) = 15dbm. Der Formel ist zu entnehmen, dass es sich um eine logarithmische Skala handelt. Dabei entspricht eine Erhöhung von 3 db etwa der doppelten, eine Erhöhung um 10 db sogar der zehnfachen Leistung.

0dBm = 1 mW
3dBm = 2 mW
10dBm = 10 mW
15dBm = 32 mW
20dBm = 100 mW
23dbm = 200 mW
30dBm = 1000 mW

Der Vorteil der Einheit db bzw. dbm liegt darin, dass man damit sehr große bzw. sehr kleine Zahlen übersichtlich darstellen kann. Zudem kann man mit Begriffen wie Dämpfung, Verstärkung oder Antennengewinn in db sehr einfach rechnen. Ein Beispiel: Unser WLAN-Router mit angenommenen 32 mWatt Sendeleistung, gibt 15 dbm am Antennenausgang ab.

Benützen wir 5 Meter Kabel mit 0,5 db Dämpfung pro Meter und zwei Stecker mit jeweils 1,5 db Dämpfung, brauchen wir von den 15 dbm nur die Dämpfung für Kabel (5 * 0,5 db) und Stecker (2 * 1,5 db) abzuziehen. In unserem Fall also 15 dbm (Router) - 2,5db (Kabel) -3db (Stecker) gleich 10 dbm, die an der Antenne ankommen. Im 2,4-GHz-Band dürfen laut Gesetz maximal 20 dbm (EIRP) abgestrahlt werden. Somit darf eine Richtantenne in unserem Beispiel 10 db Gewinn bringen.

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© PC Magazin

Unsere selbstgebaute Spindelantenne zeigte sich bei den Messungen am Spektrum-Analyzer in Höchstform.

WLAN-Richtantennen im Eigenbau

Im Rahmen unseres Bastelprojekts haben wir uns an eine so genannte "Spindelantenne" gemacht. Ihrem Namen verdankt sie der einfachen Tatsache, dass ihre Basis eine handelsübliche CD-Spindel ist. Korrekt bezeichnet handelt es sich um eine BiQuad-Richtantenne. Alles, was Sie zum Bau brauchen, ist eine alte CD-Spindel, ein Stück 2,5-mm²-Kupferdraht, ein 50-Ohm-HF-Kabel und einen zu Ihrem WLAN-Router passenden Stecker.

Zur Spindelantenne gibt es zahlreiche Bauanleitungen im Internet und höchst unterschiedliche Ansichten, worauf es ankommt. Die verbreitete Ansicht lautet, dass der Draht exakt und sauber nach der Anleitung gebogen werden muss und auch der Abstand zum Reflektor penibel eingehalten werden muss. Die zweite Theorie hingegen besagt, dass es in erster Linie auf die exakte Länge des Drahtes ankommt und alles andere eher nebensächlich sei.

Per Spektrum-Analyzer und Tracking Generator vermessen, schnitt unsere "Daumen-mal-Pi"-Antenne sogar besser ab als die mühevoll exakt gebogene. Bei weiteren Versuchen zeigte sich jedoch, dass es sich bei der ersten Antenne wohl eher um einen Zufallstreffer handelte. Andere, nach der "Drahtlängenmethode" hergestellte, Antennen zeigten weit weniger optimale Eigenschaften.

Hingegen tendierten die exakt gebogenen Brillen mit wachsender Routine in Richtung besserer Abstimmung. Im anschließenden Freilandversuch hatte unsere Eigenbauantenne mit unserer hindernisfreien 3-km-Messstrecke keine Mühe.

Sechs Wege zur höheren Reichweite

Optimale Aufstellung: Platzieren Sie Ihren WLAN-Router so, dass dessen Antennen möglichst frei von Hindernissen senden und empfangen können. Wählen Sie innerhalb Ihrer Räumlichkeiten einen zentralen Platz.

Freies Frequenzband: Bevorzugen Sie freie Frequenzbänder. Fremde WLAN-Geräte in Ihrer Nähe können die Reichweite und die Übertragungsrate dramatisch verringern. WLAN-Monitor-Software, wie z.B. WirelessNetView (www.nirsoft.net) hilft Ihnen bei der Suche.

Richtantennen: Richtantennen sind bei der Überwindung größerer Entfernungen außerhalb von Gebäuden ein probates Mittel. Aber auch innerhalb von geschlossenen Räumen können Richtantennen schwierige Empfangslagen verbessern.

Repeater: Mit Repeatern lässt sich die drahtlose Netzabdeckung auf einfache Weise, völlig ohne Kabelverlegung, erhöhen. Allerdings geht das auf Kosten der Übertragungsrate und der Sicherheit.

Mehrere Access-Points/Router: Mehrere WLAN-Access-Points bzw. Router, die per Ethernet-Kabel miteinander verbunden sind, sind die einfachste und sicherste Methode, ein WLAN-Netz zu erweitern.

WLAN-Booster: So genannte WLAN-Booster werden zwischen WLAN-Router/AP und Antenne geschlossen. Je nach Bauart erhöhen sie die Sendeleistung um das 100fache oder mehr. WLAN-Booster, wie sie mitunter auf eBay angeboten werden, sind hochgradig illegal.

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