Adaptive 5G-Antennen: Abschätzung der Maximalimmission (Technik)

H. Lamarr , München, Dienstag, 23.03.2021, 00:17 (vor 1289 Tagen) @ rallb

Wow, das ging ja schnell mit dem Input. Wirklich sehr interessant.

Ich würde es dann einfach mal am konkreten Bespiel durchexerzieren.

Ich habe mir von der 5G-Anlage in meiner Straße das Datenblatt besorgt.

Antenne: Huawei / AAU5313

Leistung pro Kanal am Senderausgang [W]: 150

Antennengewinn: 23,8 dbi.

EIRP: 34.363 Watt

Wenn ich jetzt von einem Abstand von 50 Metern ausgehe und die Fernfeldfornel anwende, komme ich auf eine maximale Immission von 1,09 W/m2 Effektivwert bei Vollast (und die volle Sendeleistung in einem Beam in meine Richtung). Ich weiß, dass dies in der Realität nicht vorkommen kann, aber es geht ja um ein theoretisches Maximum.

Jetzt kämen ja noch die beschriebenen „Kurzzeitige Modulations-bedingte Überhöhungen“. Wenn man von den 10db Crest-Faktor ausgeht käme man auf ein absolutes Maximum beim Spitzenwert von 10,90 W/m2. Mehr wäre rein physikalisch nicht mehr möglich.

Ist das so halbwegs korrekt berechnet ?

Ja, mit den von Ihnen getroffenen Annahmen bin ich aufs gleiche Ergebnis gekommen.

Aber ich habe ein äußerst mulmiges Gefühl im Bauch.

► Netzbetreiber beantragen gerne höhere Sendeleistungen, als sie dann tatsächlich benötigen und verwenden. Grund: Stellt sich bei der Beantragung des berechneten benötigten Werts später im Feld heraus, dass dieser nur um 1 W zu klein beantragt wurde, würde eine neue Standortbescheinigung fällig werden. Klar, dass man das vermeiden will. Auch befristetes Hochdrehen der Sendeleistung, um eine ausgefallene Nachbarzelle notdürftig mit zu versorgen, wäre dadurch abgedeckt. Wie hoch der "Sicherheitszuschlag" ist weiß ich nicht, naheliegenderweise weit mehr als 1 W. Mit der beantragten Sendeleistung zu rechnen führt aber auf jeden Fall zu einer Überschätzung der Maximalimmission.

► Wir haben keinerlei Gewissheit, dass der Crest-Faktor 10 dB bei 5G zutrifft. Rohde & Schwarz sieht bei "digitalen" Modulationsverfahren zwar sogar 20 dB als realistisch an, auf die Schnelle konnte ich jedoch nirgendwo Angaben zum Crest-Faktor von 5G-NR-Signalen finden. Die 10 dB sind damit ziemlich aus der Luft gegriffen.

► Die Fernfeldformel geht von Voraussetzungen aus, die vielleicht in der Tundra näherungsweise gegeben sind, ganz bestimmt aber nicht in der realen Welt einer urbanen Umgebung.

► Wahrscheinlich gibt es noch weitere wichtige Einflussgrößen, die wir noch überhaupt nicht auf dem Schirm haben (das habe ich aus dieser Geschichte gelernt).

Womit ich sagen will: Die Idee einer groben Abschätzung der theoretisch möglichen Maximalimmission durch 5G-Antennen finde ich grundsätzlich gut, solange wir aber nicht einmal ansatzweise wissen, wie groß der Fehler dieser Abschätzung ist, sind unsere berechneten Werte, mit denen wir Laien zweifellos beeindrucken können, nur Hausnummern. Bei GSM hätte es wahrscheinlich noch halbwegs funktioniert, bei 5G mit OFDM plagen mich hingegen große Zweifel. Wir sollten mMn so eine Abschätzung Leuten überlassen, die mehr Peilung haben und sich beruflich mit 5G-Exposition beschäftigen. Spontan fallen mir dazu Bornkessel, Enders und Wuschek ein, die aber wohl anderes zu tun haben, als unsere Neugier zu befriedigen ... .

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Jedes komplexe Problem hat eine Lösung, die einfach, naheliegend, plausibel – und falsch ist.
– Frei nach Henry Louis Mencken (1880–1956) –