Koaxiale Steckverbinder | Know-how

10. Januar 2013

 

Was kann WLAN?

Sendeleistung vs. Gesundheitsrisiko?

Sendeleistung und Gesundheitsschutz

Da in WLANs im Mikrowellenbereich gesendet wird, muss die Reichweite der Funkverbindung der Geräte mittels Leistungsbegrenzung eingeschränkt werden. Als Referenz dient dabei ein idealisierter Rundstrahler, der gleichmäßig (isotrop) in alle Raumrichtungen abstrahlt.

Auf Basis dieses theoretischen Konstrukts wurden nachfolgende Maximalleistungen festgelegt:

  • max. 100 mW Equivalent Isotropic Radiated Power (EIRP) bei 2,4 – 2,4835 GHz im Innen- und Außenbereich
  • max. 200 mW EIRP bei 5,18 – 5,32 GHz im Innenbereich
  • max. 1.000 mW EIRP bei 5,47 – 5,725 GHz im Innen- und Außenbereich

Daraus ergibt sich in der Praxis eine umgebungsabhängige Reichweite in Gebäuden von 30-50 m und im Außenbereich über Freiflächen hinweg von 100–300 m (Herstellerangaben).

Steckverbindungen für WLAN

Um eine gesetzlich verbotene Erhöhung der Sendeleistung zu verhindern, werden spezielle koaxiale Steckverbinder an den WLAN Access Points und deren Antennen eingesetzt. Dieser Ansatz kommt aus den USA, wo nur eine auf das Gesamtsystem abgestimmte Antenne verwendet werden darf, die eine einzigartige („unique“) Steck-verbindung aufweisen muss.

Diese „einzigartige Steckverbindung“ basiert auf den bekannten Steckverbinder-Serien SMA und TNC und unterscheidet sich nur dadurch, dass z. B. ein Buchsenkontakt im Stecker als Innenleiter verbaut wird. Man bezeichnet deshalb diese Steckverbinder als reverse polarisiert, woraus sich die Serienbezeichnung R-SMA (oder synonym RP-SMA) und R-TNC (oder synonym RP-TNC) ableitet. Im Gegensatz zu den Serien SMA und TNC handelt es sich bei R-SMA und R-TNC nicht um international genormte Steckverbinder.

In Europa ging man einen anderen Weg, indem man es dem Anwender zur Pflicht machte, eine Überschreitung der zulässigen Sendeleistung zu verhindern.

Um nun aber trotz begrenzter Sendeleistung eine gute Funkreichweite zu erzielen, werden Access Point und Antenne oft räumlich getrennt oder Richtantennen eingesetzt.
Da Richtantennen, im Gegensatz zu Rundstrahlantennen, nur in eine Richtung abstrahlen, erhöht sich die Sendeleistung entsprechend in diese Richtung. Die Sendeleistung des Access Points muss deshalb über ein Dämpfungsglied reduziert werden.
Zur individuellen Signalabschwächung stehen Dämpfungsglieder mit 3 dB, 6 dB, 10 dB und 20dB zur Verfügung.

Unsere Gesellschaft macht immer mehr mobil. In den letzten Jahren stiegen die Verkaufszahlen von mobilen Geräten wie Laptops, Netbooks und in jüngster Zeit Tablet PCs deutlich an. Der Großteil dieser sogenannten Mobile PCs sind heute standardmäßig mit einer WLAN Netzwerkkarte ausgerüstet. WLAN steht dabei für „Wireless Local Area Network“ (kabelloses Lokales Netzwerk).

WLAN Funknetze, die die meisten von uns aus dem privaten Bereich des WLAN-fähigen Routers für den drahtlosen Internetzugang zu Hause kennen, stellen eine zumeist kostenfreie Alternative zu den kommerziellen Funknetzen wie UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) oder neuerdings LTE (Long-Term-Evolution) dar. Kostenlos deshalb, weil die zwei dafür genutzten Frequenzbänder weltweit lizenzfrei vergeben werden und damit keine Gebühren anfallen. Meist werden sie zudem von nicht kommerziellen Anbietern wie Vereinen, Öffentliche Einrichtungen oder Privatpersonen zur Verfügung gestellt.

Der Standard

Die Bezeichnung des Funkstandards IEEE 802.11 wird oft als Synonym für WLAN verwendet. Das ist nicht ganz korrekt, da es sich hierbei um den Standard handelt, der die Einrichtung kabelloser Netzwerke ermöglich. Mit IEEE 802.11 (ausgearbeitet vom Institute of Electrical and Electronical Engineers) gibt es seit 1997 eine verbindliche Luftschnittstelle für drahtlose Netzwerke. Der Buchstabe hinter dem Standard IEEE 802.11 gibt Auskunft über die Datenübertragungsrate.

  • IEEE 802.11g mit 54 MBit/s und einem Frequenzbereich von 2,4 – 2,4835 GHz ist in Deutschland am weitesten verbreitet
  • IEEE 802.11h erreicht ebenfalls 54 MBit/s in einem Frequenzbereich von 5,15 – 5,725 GHz
    (aufgeteilt in die Unterbänder 1: 5,18 – 5,32 GHz und 2: 5,47 – 5,725 GHz)

Dabei ist zu beachten, dass es sich bei den angegebenen Datenübertragungswerten nur um Bruttowerte handelt, die selbst bei optimalen Bedingungen in der Praxis nicht erreicht werden.

Ein weiterer Begriff ist Wi-Fi (Wireless Fidelity). Wi-Fi zertifizierte Geräte haben einen Interoperabilitätstest mit anderen 802.11-Geräten bestanden.

Ad-Hoc und Infrastruktur-Netzwerke

Man unterscheidet zwei Arten von WLANs: