Funk im Unternehmen
WLAN-Ratgeber: Antennen richtig wählen und positionieren
Externe WLAN-Antennen sind eine starke Waffe in der Hand des Funknetzplaners: Manche Modelle eignen sich für die Nahversorgung von Hunderten gleichzeitiger Surfer in einer großen Konferenzhalle. Andere wiederum sind auf die gezielte Fernversorgung eines einzigen Gebäudes in 20 Kilometern Entfernung spezialisiert. Grob gesagt gibt es drei Obersorten:
Omni-Direktionale Rundstrahlantennen: Sie verbreiten die Funkenergie ähnlich, wie eine herkömmliche Glühbirne das elektrische Licht abstrahlt: in der Form eines dicken Donuts, horizontal fast gleichmäßig über 360 Grad rundum in alle Richtungen, aber vertikal nur so hoch wie nötig.
Direktionale Sektorantennen: Sie verbreiten den WLAN-Funk wie eine Taschenlampe: in der Form einer Birne, mit fast identischen Öffnungswinkeln in der Horizontalen und in der Vertikalen, zum Beispiel mit 60, 90 oder 120 Grad.
Direktionale Richtantennen: Sie bündeln die Funkstrahlung viel stärker in die gewünschte Richtung, in der Form einer langen Gurke, ähnlich wie eine Fernlichttaschenlampe, mit spitzen Öffnungswinkeln ab circa 6 Grad in der Horizontalen und in der Vertikalen.
Im Gegensatz zu einer Glühbirne strahlt der WLAN-Funk auch noch durch mehrere Zimmerwände hindurch, je nach Material und Dicke des Gemäuers. Deshalb kann man ein kleines Büro oder eine kleine Wohnung in der Regel auch mit einem einzigen WLAN-Router mit eingebauter OMNI-Antenne von einem einzigen Punkt aus versorgen. Oft reicht es, den rundstrahlenden WLAN-Router an einer beliebigen Stelle einer Wohnung, am besten einigermaßen mittig, zu platzieren.
In vielen WLAN-Routern für Consumer stecken nämlich Rundstrahlantennen samt WLAN-Access-Point, DSL-Router, Modem, Firewall, Gigabit-Switch, DECT-Basis sowie Telefonanlage unter einer Haube, etwa bei vielen Fritzboxen von AVM. So eine eierlegende Wollmilchsau, die irgendwie fast alles kann, hat ihre Vorteile: Sie reduziert die Produktionskosten, aber auch die Komplexität der Installation für den Endverbraucher. Ihr Nachteil: Man muss sie nehmen, wie sie ist, mit fest verbauten Rundstrahlantennen, die aber für die meisten kleineren Wohnungen völlig ausreichen.
- WLAN-Antennen und Access Points richtig positionieren
Im Mobilfunk wurde die Antennentechnik zur Perfektion getrieben, weil dort sehr viele User zu versorgen sind. Acht solcher Antennentürme müssen auf dem Münchener Oktoberfest alljährlich sechs Millionen Besucher bestrahlen. Die Gesetze der Wellenausbreitung gelten aber auch für WLAN. Deshalb können WLAN-Planer viel aus diesem größten Wireless-Hotspot der Nation abschauen. Die Basis-Station steht in einem Stahlcontainer am Fuße des Antennenturmes. Bei privaten WLAN-Routern ist das alles auf die Größe einer Pralinenschachtel geschrumpft. - WLAN-Antennen und Access Points richtig positionieren
Bei WLAN-Routern für Consumer werden alle Funktionen in eine einzige Box geschrumpft: In einer AVM FRITZ!Box 7490 für Gigabit-WLAN 802.11ac steckt u.a. eine WLAN-Basis-Station mit 3x3-MIMO-Controller sowie drei passende Dual-Band-MIMO-Antennen. Die Antennen sind fest verbaut und strahlen rundum. Der normale Endverbraucher kann die Antennen nicht wechseln. Zwei der drei WLAN-Antennen für 2,4 und 5 GHz sitzen unter den silberfarbenen Höckern. - WLAN-Antennen und Access Points richtig positionieren
WLAN-Business-Router haben oft Messing-farbige SMA-Gewinde für den Anschluss von externen Antennen. Einfache Stummel mit Rundstrahl-Charakteristik werden meist mitgeliefert. Teure Spezialantennen gibt es als Zubehör. Der WLAN-LTE-Router LANCOM 1780EW-4G im Bild zeigt außen zwei Dualband-WLAN-Antennen für 2,4 und 5 GHz. Innen sitzen zwei Multiband-Antennen für GSM, GPRS, EDGE, UMTS, HSPA sowie LTE bei 800, 1800 und 2600 MHz. - WLAN-Antennen und Access Points richtig positionieren
Dicker Donut: Diese einfachste Form einer WLAN-Rundstrahlantenne, ein Dipol-Draht mit halber Wellenlänge links oben im Bild, strahlt horizontal um 360 Grad und vertikal mit 78 Grad. Diese Richtungs-Verformung im Vergleich zur Sonnenform ergibt einen Antennengewinn von 2,2 dBi. - WLAN-Antennen und Access Points richtig positionieren
Diese flache, Donut-förmige WLAN-Wolke entsteht aus einer 3-Dipol-Array-Antenne und quetscht die Funkenergie vertikal auf 38 Grad zusammen. Aus dieser Richtungs-Verformung resultiert ein Antennengewinn von 5,8 dBi. - WLAN-Antennen und Access Points richtig positionieren
Im Mobilfunk werden Sektor-Antennen zur Perfektion getrieben. Hier strahlen mehrere Sektor-Antennen von der Paulskirche in das Münchner Oktoberfest-Gelände. Auch für WLAN gibt es lange, wetterfeste Outdoor-Sektor-Antennen, die den LTE-Antennen in Form und Funktion sehr ähnlich sind. - WLAN-Antennen und Access Points richtig positionieren
Einfache WLAN-Sektor-Antennen sind oft sehr flach gebaut: In einem Plastikgehäuse verbirgt sich dann meist eine flache Patch-Antenne. - WLAN-Antennen und Access Points richtig positionieren
Bei Sektor-Antennen wird die Funkausbreitung horizontal und vertikal in ganz bestimmte Winkel von circa 60 oder 90 oder 120 Grad gezwungen. - WLAN-Antennen und Access Points richtig positionieren
Ein dünnes Blech auf einer dünnen Plastikplatte ist oft der Kern einer 1x1-Single-Patch-Sektor-Antenne. Das hier gezeigte Modell erzeugt eine WLAN-Wolke mit Öffnungswinkeln von 70 Grad in der Horizontalen (Azimuth) und 57 Grad in der Vertikalen (Elevation). Der Antennengewinn dieser Konstruktion liegt bei 8,8 dBi. - WLAN-Antennen und Access Points richtig positionieren
Stark fokussierende WLAN-Richt-Antennen dienen oft der LAN-to-LAN-Vernetzung von zwei Firmen-Standorten, die bis zu 20 km voneinander entfernt sein können. - WLAN-Antennen und Access Points richtig positionieren
WLAN-Richt-Antennen haben horizontal und vertikal oft sehr spitze Öffnungswinkel unter 10 Grad. Daraus kann ein hoher Antennengewinn bis über 20 dBi entstehen. - WLAN-Antennen und Access Points richtig positionieren
Diese 4x4-Patch-Array-Richt-Antenne hat zwei sehr ähnliche Öffnungswinkel von jeweils 20 Grad in der Horizontalen (Azimuth) und in der Vertikalen (Elevation). Daraus entsteht ein starker Antennengewinn von 18 dBi. - WLAN-Antennen und Access Points richtig positionieren
Durch Reflexion an Decken, Wänden und weiteren Hindernissen kommen die Wellen von zwei verschiedenen WLAN-Antennen zu unterschiedlichen Zeiten mit unterschiedlicher Qualität am Ziel an. Mittels Diversity-Verfahren pickt sich das WLAN-System blitzschnell immer die jeweils bessere Verbindung heraus - WLAN-Antennen und Access Points richtig positionieren
Dieser WLAN Access Point von Symbol Technologies alias Motorola Mobility im Hotel Vier Jahreszeiten München nutzt zwei externe Antennen zur Interferenz-Reduzierung durch Diversity. Funktechnisch hängt der Kasten hier zwar ziemlich effizient, ästhetisch aber nicht ganz optimal, weil der Gast ihn sieht, wenn er in diese Ecke schaut. - WLAN-Antennen und Access Points richtig positionieren
Der „Netgear R7000 Nighthawk AC1900 Smart WLAN-Router“ kommt aus der Consumer- oder Semi-Profi-Ecke: Er braucht drei große, externe WLAN-Antennen, um nominal 1.300 Megabit brutto im 11ac-Modus bei 5 GHz zu schaffen. - WLAN-Antennen und Access Points richtig positionieren
Axel Simon und Ian Love von Hewlett-Packard demonstrierten eine weiße, runde Outdoor-Antenne, einen grauen Outdoor-Access-Point, einen weißen Indoor-AP, einen grauen WLAN-Switch und eine beigefarbene Power-over-Ethernet-Steckdose. - WLAN-Antennen und Access Points richtig positionieren
Robuste Outdoor-APs wie dieser von HP alias Hewlett-Packard sind gegen Wind, Sand, Regen und Schnee geschützt. - WLAN-Antennen und Access Points richtig positionieren
Dank Power-over-Ethernet kann man Access Points auch über das Ethernetkabel mit Strom versorgen. Hier zeigt Ian Love von Hewlett-Packard eine PoE-Dose für die Aufputz-Montage. So muss man keine gesonderte Stromleitung zum AP verlegen, was viel Geld sparen kann, wenn der AP an schwer zugänglichen Stellen montiert werden muss. - WLAN-Antennen und Access Points richtig positionieren
Viele Business-WLAN-APs und -Router haben eine Power-over-Ethernet-Buchse, so auch dieser WLAN-LTE-DSL-Router 1780EW-4G von Lancom Systems.
Will man dagegen größere Häuser, Bürogebäude, Lagerhallen, Skilifte, Fußgängerzonen, Hotels, Messen, Kongresszentren oder Hörsäle nahtlos per WLAN versorgen, dann braucht man eine gute Auswahl an Rundstrahl-, Sektor- und Richtantennen. Je nach Einsatzort müssen die Antennen sogar wind- und wetterfest sein.
Dank dieser unterschiedlichsten Bedarfslagen haben viele Profi-Access-Points gar keine fest verbauten Billigantennen, sondern Anschlüsse für externe Spezialantennen. Sie werden direkt an den Access Point (AP) geschraubt oder über Antennenkabel vom entfernten AP angesteuert.
Access Points mit externen Antennenanschlüssen geben dem Funkplaner viel größere Gestaltungs- und Optimierungsspielräume als APs mit fest verbauten Antennen.