Noch'n Versuch: Leistung von Sektorantennen (Technik)

Kuddel, Dienstag, 12.07.2011, 00:18 (vor 4907 Tagen) @ H. Lamarr
bearbeitet von Kuddel, Dienstag, 12.07.2011, 00:42

Im WWW kann man hier folgende Grafik finden, die sehr anschaulich darstellt, wie der sehr hohe EIRP-Wert zustande kommt.

Man tut einfach so, als ob die Leistungsdichte, welche real nur in der Hauptstrahlrichtung (im Fernfeld der Antenne)in einem bestimmten Raumwinkel auftritt, fiktiv in gleicher Höhe kugelförmig in alle Richtungen auftritt.

Das ermöglicht es, zur Berechnung von Leistungsflußdichten die recht einfache Formel für einen punktförmigen Kugelstrahler zu verwenden, was die Abschätzung der Leistungsflußdichte über Distanz rechentechnisch enorm vereinfacht .

=> Strahlungsleistungsdichte = Strahlungsleistung der Punktquelle geteilt durch Kugeloberfläche: S= P/(4*Pi*d²)

Da dann aber (fiktiv) ja auch Energie in Bereiche abgestrahlt wird, in welche vorher nichts abgestrahlt wurde, benötigt man eine entsprechend höhere, fiktive Speiseleistung für den Isotropstrahler, die Äquivalente Isotrope Strahlungsleistung(EIRP).

Ein punktförmiger Kugelstrahler (Isotropstrahler) ist eine mathematische Idealvorstellung, die nicht realisiert werden kann. (Eine punktförmige Antenne könnte kein elektromagnetisches Feld erzeugen).

Eine reale Antenne beansprucht immer einen gewissen Raum, deshalb ist es nur ein Näherungsmodell, welches nur im Fernfeld gilt und im Nahbereich der Antenne (bei 20dBi Antennengewinn innerhalb ca 20 Meter) zu falschen (= zu hohen) Werten führt, wie auch auf RDW's Seite erwähnt.

Der Anlagen-Sicherheits-Abstand, der typischerweise mit ca 3..6 Metern angegeben wird, basiert trotzdem (absichtlich)auf dem vereinfachten Isotrostrahlermodell, da dies einen "worst case" Sicherheitspuffer ermöglicht.
Spitz auf Knopf könnten die Sicherheitsabstände sogar deutlich kleiner gewählt werden.
Das Faszinierende dabei ist: je höher der Antennengewinn, desto geringer die Strahlungsleistungsdichte in Antennennähe.

Das kann man sich anschaulich dadurch erklären, daß eine Antenne mit mehr Gewinn auch mehr Fläche benötigt (größer ist), und sich die eingespeiste Leistung folglich von vornherein auf eine größere Fläche verteilt.
Eine "große" Antenne mit hohem Gewinn ist in unmittelbarer Nähe sogar "ungefährlicher", als ein kleiner einfacher Dipol mit gleicher Speiseleistung.

Letztendlich ist entscheidend, welche Strahlungsleistungsdichte tatsächlich im Lebensraum der Menschen und Tiere ankommt.

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Bild, Dipol, Sektorantenne, Leistungsflußdichte