Der Betrieb von WLAN-Sendeeinrichtungen ist gemäß der Allgemeinzuteilung für die Nutzung der Frequenzen im 2,4 GHz-Bereich für WLAN-Funkanwendungen von der Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post (RegTP) in der Sendeleistung auf 100 Milliwatt (mW) EIRP (= 20 dBm) begrenzt worden. (Vfg 89 / 2003)
14.01.2005 - von Harm Lübben
Eine Überschreitung dieses Grenzwertes stellt eine
Ordnungswidrigkeit dar und kann zur Verhängung eines Bußgeldes führen.
Ebenso könnten durch eine zu hohe Abstrahlungsleistung andere
Funkübertragungen unverhältnismässig stark gestört werden.
Bei der Bewertung der eigenen WLAN-Installation stellt sich aber die
Frage, wie hoch die Ausgangsleistung der Anlage denn nun ist und was es
mit den „dBm“ und dem mysteriösen „EIRP“ auf sich hat. Dieser Artikel
versucht die Zusammenhänge ein wenig zu beleuchten und Hilfestellung
bei der Ermittlung der Strahlungsleistung zu geben. Bei der dann
folgenden Bewertung der eigenen Anlage stösst man in der Regel auf
erschreckend niedrige oder erschreckend hohe Werte, aber meist nicht
auf das, was man erwartet hätte.
Was ist dBm?
dB ist das Dezibel, eine eigentlich dimensionslose Einheit (ähnlich
Prozent), die ein logarithmiertes Verhältnis zweier Werte zueinander
beschreibt. Durch die Erweiterung zu dBm bekommt das Dezibel einen
Bezugswert von einem Milliwatt (1 mW) und beschreibt einen
Leistungspegel; die Verstärkung oder Dämpfung einer Leistung. (hier P)
Das Verhältnis von 20 dBm zu 100 mW EIRP ergibt sich also aus:
Warum wird die Sendeleistung in „Watt EIRP“ angegeben?
EIRP (Equivalent Isotropic Radiation Power – äquivalente isotrope
Strahlungsleistung) ist ein theoretischer Wert, der die
Leistungsaufnahme eines imaginären, isotropen (kugelförmigen) Senders
angibt, die nötig wäre, um in alle Richtungen die gleiche
Abstrahlungsleistung zu erreichen, wie bei einem gerichteten Sender.
Die Angabe der Abstrahlung in Watt EIRP ist also unabhängig von
unterschiedlichen Antennencharakteristiken und deren
entfernungsabhängigen Feldstärkeverlauf, wie z.B. bei Rundstrahlern,
Sektorantennen, Richtantennen, etc. und gibt bei WLAN eher den Gewinn
in Bezug auf eine theoretische Normale von 0 dB wieder.
Wie berechnet man die Leistung in Watt EIRP?
Es gilt die folgende Formel:
wobei g der Antennengewinn in dB und P die Sendeleistung (in Watt) z.B. des Accesspoints ist.
Der Antennengewinnfaktor 
lässt
in dieser Gleichung unsere imaginäre Abstrahlungsleistung mit Zunahme
des Antennengewinns also expotential nach oben schnellen. Von unserem
Antennengewinn müssen wir für die Ermittlung der Strahlungsleistung
aber noch die Dämpfung von Kabeln und Steckern abziehen. Hier nehmen
wir als Standardwerte (über den Daumen):
1 dB Verlust pro Steckverbindung
Pigtail: 1,5 dB Verlust
Die Dämpfung des Kabels entnehmt bitte den Herstellerangaben. So hat
zum Beispiel das preiswerte RG58 Kabel, welches auch früher häufig für
die Ethernet-Vernetzung zum Einsatz kam, fast 1 dB Dämpfung pro Meter.
RG58 stellt hier ein extremes Beispiel dar, da es für den Anschluss
einer WLAN-Antenne wegen der hohen Dämpfung eher ungeeignet ist.
Beispiel eins:
Wir haben an unserem Accesspoint einen Rundstrahler mit 5 dB Gewinn
angeschlossen. Zusammen haben wir also eine Steckverbindung am
Accesspoint und eine an der Antenne. Accesspoint und Antenne sind
verbunden über 1,5 Meter RG58-Kabel.
Der Gesamtverlust beträgt ca. 3 dB. Es bleiben 2 dB Gewinn.
Antennengewinnfaktor: 
Wir dürfen unseren Accesspoint also mit ca. 63 mW Ausgangsleistung
betreiben, um knapp unter den erlaubten 100 mW EIRP zu bleiben.
Beispiel zwei:
Wir haben an unserem Notebook eine Yagi mit 13 dB Gewinn über ein
Pigtail angeschlossen. Als effektiver Gewinn verbleiben 11,5 dB. Unsere
WLAN-Karte im Notebook leistet 20 mW.
Huch! Das ist zwar nur ein Drittel der Sendeleistung eines Mobiltelefons, aber erlaubt ist das nicht!
Beispiel drei:
An den beliebten WLAN-Router Linksys WRT54g wollen wir eine 4-Quad
mit 10db Gewinn über ein 2 Meter langes Ecoflex 15 - Kabel anschliessen.
Das Kabel hat laut Herstellerangabe eine Dämpfung von 0,16 dB je
Meter. Der WRT wird mit einer Sendeleistung von 15 dBm (31,62 mW)
ausgeliefert. Dieser Wert wird mit den angebrachten Standard-Antennen
erreicht, welche einen Gewinn von 2 dB erzielen.
Die Antennen schrauben wir ab. Hieraus ergibt sich eine
Ausgangsleistung von noch 13 dB (19,95 mW) Die beiden Stecker und das
Kabel haben ein Gesamtdämpfung von ca. 2,32 dB. Bleiben also 7,68 dB
für unsere externe Antennenkonstruktion.
Knapp verfehlt! Aber die 4-Quad wurde uns bei eBay als „plus ca. 10 dB“ verkauft. Das war bestimmt gelogen
und dann passt das schon.
Seitenanfang