Die zulässige effektive Strahlungsleistung von 100 mW (EIRP) handelsüblicher 802.11-Endgeräte lassen 30 bis 100 Meter Reichweite auf freier Fläche erwarten. Einige WLAN-Hardware erlaubt den Anschluss einer externen Antenne. Mit externen Rundstrahlantennen lassen sich bei Sichtkontakt 100 bis 300 Meter im Freien überbrücken. In Sonderfällen lassen sich sogar 90 Meter durch geschlossene Räume erreichen. Die Reichweite ist stark von Hindernissen sowie Art und Form der Bebauung abhängig.

 
 

Hindernisse und Reflektoren

Leichtbauwände mindern die Reichweite durch Dämpfung, sind aber einzeln kein großes Hindernis. Insbesondere Stein- und Beton-Außenwände (Feuchtigkeit!) dämpfen jedoch stark. Metalle werden nicht durchdrungen. Je stärker die elektrische Leitfähigkeit des Materials, desto stärker ist die Dämpfung.

Oberflächen können auch als Reflektor wirken, um Funklöcher „auszuspiegeln“ – je höher die Leitfähigkeit und je größer die Fläche, desto besser. Leitende Gegenstände in der Nähe von Antennen können deren Richtcharakteristik stark beeinflussen. Dicht belaubte Bäume dämpfen ebenfalls die Signalstärke bei WLAN-Verbindungen.

 
 

Frequenzbereiche

WLAN nach 802.11a (maximal 54 Mbit/s brutto) arbeitet im 5-GHz-Band, in dem ein größerer Frequenzbereich (455 MHz Bandbreite) zur Verfügung steht und damit 19 nicht überlappende Frequenzen (in Deutschland) lizenzfrei nutzbar sind. Im Normalbetrieb nach 802.11a sind 100 mW effektive Strahlungsleistung (EIRP) erlaubt.

Unter strengeren Auflagen (TPC, Transmit Power Control und DFS, Dynamic Frequency Selection) sind höhere effektive Strahlungsleistungen bis 1 Watt EIRP gestattet. TPC und DFS sollen sicherstellen, dass Satellitenverbindungen und Radargeräte nicht gestört werden (World Radio Conference 2003). Dies und die höheren Kosten der Hardware auf Grund der höheren Frequenz bewirken, dass sich 802.11a noch nicht gegen 802.11b oder g durchgesetzt hat.

 
 

Was Antennen bringen

Mit speziellen Richtfunkantennen lassen sich bei Sichtkontakt mehrere Kilometer überbrücken. Hierbei werden teilweise Rekorde mit Verbindungen über mehrere hundert Kilometer aufgestellt, bei denen keine Sendeverstärker eingesetzt werden, sondern nur Antennen mit hohem Gewinn. Allerdings funktioniert das nur bei quasi-optischer Sicht.

Antennen bringen sowohl einen Sende- als auch einen Empfangsgewinn (Antennengewinn, angegeben in dBi), indem sie elektromagnetische Wellen bündeln. Daher muss statt der Sendeleistung die sogenannte Effektive Isotrope Strahlungsleistung (EIRP) zur Beschränkung herangezogen werden.

Die effektive isotrope Strahlungsleistung ist diejenige Sendeleistung, die ein Sender mit einem idealen Kugelstrahler als Antenne benötigen würde, um die gleiche Leistungsflussdichte zu erreichen. Wenn man die Strahlung (ähnlich wie bei einem Scheinwerfer) in eine bestimmte Richtung konzentriert, braucht man für die gleiche Leistungsflussdichte in der Hauptrichtung der Antenne eine bedeutend geringere Sendeleistung. Das Verhältnis dieser Leistungen ist der Antennengewinn.

In Deutschland ist die effektive isotrope Strahlungsleistung von WLAN-Anlagen auf 100 mW (= 20 dBm) EIRP (bei 2,4 GHz) bzw. 1000 mW (= 30 dBm) EIRP (bei 5,7 GHz mit TPC und DFS) begrenzt.

 
 

Keine behördliche Meldepflicht

Es besteht inzwischen keine behördliche Meldepflicht mehr für grundstücksüberschreitende Funkanlagen. Der Betreiber trägt die Verantwortung, dass seine Anlage die vorgeschriebenen Grenzwerte nicht überschreitet.

Es dürfen in Deutschland uneingeschränkt auch selbstgebaute Antennen verwendet werden. Hierfür ist keine Lizenz notwendig.

Die Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post (RegTP, früher Bundespost, BAPT), heute Bundesnetzagentur, hat die entsprechenden Frequenzbereiche in einer Allgemeinzuteilung lizenzfrei gestellt. Reglementiert ist somit lediglich der Sendeweg. Auf der Empfangsseite gibt es keine Beschränkungen. Deshalb kann bei zu geringer Sendeleistung der Gegenstelle auf der Empfangsseite ein beliebig hoher Antennengewinn eingesetzt werden, wenn z. B. der AP Lösungen mit getrennten Sende- und Empfangsantennen mit unterschiedlichem Gewinn erlaubt.

 
 

Strahlungsleistung

Berechnet wird die effektive isotrope Strahlungsleistung (EIRP) (in dBm) eines WLAN-Gerätes aus:
 

+ elektrische Sendeleistung (dBm)
+ Verstärkung eines zusätzlichen Verstärkers (dB)(falls vorhanden)
- Dämpfung der Kabel (dB/m x Länge)
- Dämpfung der Stecker (dB) (meist vernachlässigbar)
- Dämpfung eines Blitzschutzadapters (dB)(falls vorhanden)
+ Gewinn der Antenne (dBi)
____________________________

 = EIRP (dBm)


Gängige WLAN-Geräte haben Sendeleistungen von 13-16 dBm (20-40 mW). Da 20 dBm (100 mW) EIRP erlaubt sind, hat man bei Verwendung einer Dipolantenne (2 dBi Gewinn) die Möglichkeit, die Sendeleistung bis auf ca. 60 mW zu erhöhen, ohne die EIRP-Grenze zu überschreiten. Das geht bei einigen AP mit regulierbarer Sendeleistung.

 
 

Rundstrahler und Richtantennen

Man kann auch Rundstrahler mit Gewinn (vertikale Bündelung) oder Richtantennen verwenden. Abzüglich der Kabeldämpfung können diese 5-10 dBi Gewinn haben und eine Verstärkung des Signals bewirken, ohne die zulässige EIRP zu überschreiten. Da der Gewinn auch beim Empfang wirksam wird, lässt sich die Reichweite so etwa verdoppeln.

Bei Verwendung von Richtantennen auf beiden Seiten der Verbindung kann sogar von einer Vervierfachung der Reichweite ausgegangen werden.

 
 

Umschalten von Antennen

Einige WLAN-Geräte beherrschen auch Antenna-Diversity-Modi. Hierbei werden die durch Interferenzen verursachten Fehler verringert, indem zwei Antennen abwechselnd zum Empfang bzw. zum Senden verwendet werden. Dabei wird sehr schnell auf die Antenne umgeschaltet, die das stärkere Signal liefert. Die zwei Antennenanschlüsse können auch streng getrennt zum Senden und Empfangen genutzt werden. Das hat den Vorteil, zum Empfangen eine Antenne höheren Gewinns verwenden zu können, die bei Verwendung auf der Sendeseite die zulässige Strahlungsleistung überschreiten würde.

 
 

Benötigte Steckverbinder und Kabel

Zur Verbindung eines WLAN-Gerätes mit einer zugehörigen Antenne werden koaxiale Steckverbinder verwendet. Bei WLAN sind dies hauptsächlich die sonst selten verwendeten Steckverbinder RP-TNC- und RP-SMA-Steckverbinder.

Für WLAN werden besonders Koaxialstecker verwendet, um den (versehentlichen) Anschluss von nicht für WLAN zugelassenen Antennenanlagen durch den Endanwender zu verhindern.

Die Kabeldämpfung spielt bei den verwendeten Frequenzen eine erhebliche Rolle. Selbst mit für Satellitenempfang (bis 2,2 GHZ) spezifizierten Antennenkabeln sind bei 2,4 GHz nur kurze Kabel sinnvoll. Je länger das Antennen-Kabels ist, desto größer ist dessen Widerstand und somit auch der Leistungsverlust. Dickere Kabel haben in der Regel eine geringere Dämpfung. Um bei einem WLAN die maximale Reichweite zu erzielen sollte man den Weg zur Antenne so kurz wie möglich halten.

 
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