Ein drahtloses Netzwerk besteht immer aus mehreren Komponenten. Die zentrale ist der Wireless-Router. Wichtig bei dessen Auswahl ist, dass dieser die für die individuelle Anwendung benötigte Qualität und Leistung mitbringt, also genügend Funkmodule integriert hat und über die nötige Routingleistung verfügt. Klar ist auch, dass das Gerät bestmöglich konfiguriert werden muss.
Ein Wireless Router benötigt natürlich auch Antennen. Diese sind aber oftmals die Komponenten im Netzwerk, auf die zu wenig Augenmerk gelegt wird – auch der beste Router mit optimaler Konfiguration kann falsch gewählte oder platzierte Antennen nicht ausgleichen und die Netzwerkqualität ist und bleibt unzureichend. Deshalb ist es elementar, Antennen mit den passenden Funktionen (MIMO oder mehrfach 4G, 5G , WLAN, GNSS, etc.), den richtigen Frequenzbereichen, genügender Leistung, optimaler Montageart (Bauform), sowie für die jeweiligen Frequenzbereiche geeignete Kabelqualitäten und Steckverbindern in Bezug auf Dämpfung und Übersprechen (Schirmdämpfung) auszuwählen.
Elementare Fragen gehören zuerst beantwortet
Bei der Auswahl der passenden Antenne gilt die pauschale Formel «grösser und teurer gleich besser» nicht. Vielmehr kommt es primär auf die individuelle Anwendung und Einsatzort an. Deshalb ist es wichtig, vor der Beschaffung folgende Fragen zu beantworten:
- Welche Technologien sollen genutzt werden – z.B. 5G/LTE, WLAN oder GNSS?
- Wie viele Modems werden eingesetzt, resp. wie viele Antennen sind nötig (MIMO)?
- Wie und wo sollen Router und Antennen montiert werden – Innen oder Aussen?
- Wie gross ist der Abstand zwischen Router und Antennen?
- Wie gross muss die Reichweite, resp. die Abdeckung sein?
- Wo soll gesendet und empfangen werden – auf dem Land, wo die Netzwerkabdeckung eher schlecht ist oder in einer Stadt?
- Müssen bei der Anwendung bestimmte Normen, wie z.B. für Brandschutz, den Strassenverkehr (E1) oder die Bahn (EN 50155) erfüllt werden?
Stolperfalle Kabellängen
Unbedingt geklärt werden muss, wo genau Router und Antennen platziert werden sollen. Dabei ist darauf zu achten, eine optimale Antennenposition in der Nähe des Routers und mit möglichst wenig Abschattung auszuwählen – also z.B. nicht unter einem Autositz, hinter Metalltüren, etc.
Ist die Platzfrage geklärt, ergeben sich daraus die benötigten Kabellägen. Generell sagt man, dass eine Länge je nach Kabelqualität und höchstem nutzbaren Frequenzbereich von 3 Meter (ab ca. 2 GHz) und ca. 5 Meter (bis ca. 2 GHz) sinnvoll ist. Was darüber hinaus geht, bringt erhebliche Verluste mit sich, weshalb spezielle verlustarme Verlängerungskabel mit Dämpfungswerten von < 0,2 dB/m zwischen Antenne (mit kurzem Kabel) und Router verwendet werden müssen. Hiermit können Gesamtkabellängen von über 10 Metern realisiert werden. Wenn die Distanzen zu gross werden, werden die Verluste zu gross und damit die Verbindung schlecht. Dann ist eine Wireless-Lösung nicht mehr angebracht und es muss auf Kabel zurückgegriffen werden.
Kombi-Antennen: Sinnvoll?
Wenn unterschiedliche Funktechnologien genutzt werden sollen, z.B. LTE und GNSS, gibt es dafür kombinierte Antennen – solche, die mehrere Antennen in einem Gehäuse vereinen.
Die Vorteile von Kombiantennen sind eine schnelle, kostengünstige Montage, wenig Eingriff in die Karosserie von Fahrzeugen oder das Gehäuse von Geräten (speziell bei Leasingfahrzeugen und -Geräten) und gleiche Kabellängen.
Allerdings gibt es eventuell auch Nachteile. Je nach Anordnung der Antennenstrahler kann es zu mehr oder weniger grossen Interferenzen und damit zur Einschränkung der nutzbaren Bandbreite kommen. Dies kann auch Navigationsantennen stören. Aber: Einzelantennen haben hier erst einen Vorteil gegenüber Kombiantennen, wenn sie je in einem Abstand von mehr als 30 cm zueinander montiert werden – je grösser dieser Abstand wird, desto besser.
Ein Spezialfall ist WLAN in einem Fahrzeug: Weil die Mobilfunk-Antenne des Routers immer ausserhalb des Fahrzeugs montiert werden sollte, kann eine kombinierte Mobilfunk/WLAN-Antenne auf dem Dach eines Einsatzfahrzeugs oder einer Bahn nicht die gewünschte Leistung erbringen, die z.B. Einsatzkräfte oder Fahrgäste im, bzw. um das Fahrzeug herum, mit WLAN zu versorgen. In diesen Fällen ist es sinnvoll, die Antennen zu trennen und die WLAN-Antenne im oder an den Seiten des Fahrzeugs anzubringen – also dort, wo das WLAN schliesslich auch verwendet werden soll.
Fazit
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die Funktionsweise einer Antenne stark von ihrem Umfeld beeinflusst wird. Es muss also das Ziel sein, dieses Umfeld möglichst optimal zu gestalten, um eine bestmögliche Übertragungsleistung zu erreichen. Dabei ist immer das Gesamtsystem Antenne, Verbindungsleitung und Router im Auge zu behalten.
Zusätzlich ist es wichtig zu beachten, ob und welche gesetzlichen Normen, wie Strassenverkehrs- oder Brandschutznormen, gegebenenfalls erfüllt werden müssen – sowohl vom Router als auch von den Antennen.
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