Antennen: Sendeleistung und Strahlungsleistung (Technik)

Kuddel, Samstag, 13.08.2011, 12:01 (vor 4875 Tagen) @ cassandra
bearbeitet von Kuddel, Samstag, 13.08.2011, 12:52

Mit Verlaub, aber ich war nicht derjenige, der mit mathematischen Modellen a la "unendlich hoher Gewinn" anfing... Das lässt sich nunmal nur mathematisch betrachten.

Die Vorstellung einer Antenne mit sehr hohem Gewinn (Grenzwertbetrachtung) hilft aber ungemein dem Verständnis.

Beispiel 1:
Speise ich eine 40dBi Antenne mit 100 Milliwatt, so ergibt sich rechnerisch eine Äquivalente Strahlungsleistung von 1000 Watt EIRP "im Hauptstrahl".

Der Anlagensicherheitsabstand nach "BNETZ-A" läge bei ca 4,2 Meter , da rechnerisch erst in diesem Abstand 4,5Watt/m² unterschritten werden (GSM900).

Dabei wäre die Anlage sogar um ein Vielfaches harmloser, als die Verwendung eines Bluetooth-Headsets, denn real beträgt die Leistungsflußdichte an keiner Stelle, auch nicht in 1 Meter und auch nicht in 10cm Abstand zur Antenne mehr als ca 0,002W/m²

Weil die "EIRP" Leistung lediglich eine fiktive (hochgerechete) Leistung ist, real aber nur 100mW über eine ca 100m² großen Fläche abgestrahlt werden.

Die Berechnung des Sicherheitsabstandes über die "EIRP" führt immer zu einer Überschätzung, welche in Kauf genommen wird, da dies einen Sicherheitspuffer darstellt, der dem Sicherheitsgedanken entsprechend gewünscht ist.

Beispiel 2, das andere Extrem:
Man speist eine Dipolantenne (2,1dBi=1,6 facher "Gewinn") mit 600 Watt Leistung.
Die Äquivalente isotrope Strahlungsleistung beträgt hier ebenfalls 1000 Watt EIRP und der Sicherheitsabstand wäre identisch zu Beispiel 1.

Bei dieser Anlage würde das Sicherheitslimit von 4,5W/m² aber tatsächlich unterhalb 4 Meter Abstand überschritten, in 1 Meter Abstand um ein Vielfaches.

Obwohl die EIRP gleich ist, wäre die Anlage aus Beispiel 2 um ein Vielfaches gefährlicher, als die Anlage aus Beispiel 1.

=> Bei gleicher EIRP reduziert ein hoher Antennengewinn die Gefährlichkeit einer Anlage, da weniger reale Leistung eingespeist werden muß.

Zum Schluß noch zu Veranschaulichung eine Graphik, welche den fiktiven Verlauf der Strahlungsleistungsdichte per fiktiver "EIRP" (rot gestrichelt) im Vergleich zum realen Verlauf der Strahlungsleistungsdichte (blau) bei Verwendung einer Antenne mit "Gewinn" darstellt:
(Leider etwas undeutlich, da die Forensoftware die Grafik verkleinert hat)

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Headset, Sendeleistung