Mobilfunkantennen für Basisstationen

 
Im folgenden Abschnitt werden die gebräuchlichsten Antennenformen für Mobilfunk-Basisstationen mit ihren Charakteristika aus technischer Sicht vorgestellt.
Für andere Anwendungen und Frequenzen gibt es eine Vielzahl von anderen Antennenausführungen, deren Beschreibung ich jedoch der einschlägigen Fachliteratur überlassen möchte, ebenso wie die Details der angesprochenen Antennen.

Wie diese Antennen bei Mobilfunkanlagen eingesetzt werden, wird auf der nachfolgenden Seite vorgestellt.

 

Rundstrahlantennen (Omnidirektionale Antennen)

Dies ist die klassische Ausführung eines Halbwellendipols. Die Antennenlänge ist also gleich der halben Wellenlänge.
Horizontal hat diese Antenne eine Rundstrahlcharakteristik, vertikal eine Halbwertsbreite von 78°.
Der Antennengewinn beträgt dadurch theoretisch 2,15 dBi, in der Praxis ist er durch das nichtideale Verhalten der Antenne etwas geringer.

Die abgebildete Beispiel-Antenne ist mit ihrem Gehäuse 18 cm hoch und hat einen Gewinn von 2 dBi.

Beispiel: Kathrein Antenne 738 450, 870 - 960 MHz

Gewinnrundstrahlantennen

Durch Zusammenschalten von mehreren Halbwellendipolen übereinander kann man die vertikale Halbwertsbreite verkleinern und dadurch die abgestrahlte Energie in der horizontalen Ebene erhöhen, also einen Antennengewinn gegenüber dem gewöhnlichen Rundstrahler erreichen.
Eine Verdoppelung der Dipolzahl bewirkt jeweils einen Gewinnzuwachs von 3 dB.

Bei der abgebildeten Beispiel-Antenne sind 8 Halbwellendipole in einem gemeinsamen Rohr übereinander angebracht, sie ist dadurch etwa 3m hoch und hat einen Gewinn von 11 dBi (also 9 dB mehr als ein einzelner Halbwellendipol).

Beispiel: Kathrein Antenne 736 347, 870 - 960 MHz

Antennenfelder (Sektorantennen)

Möchte man auch in der horizontalen Ebene einen Gewinn erzielen, kann man mehrere Halbwellendipole vor einer Reflektorwand anordnen, wodurch sich sowohl eine vertikale- wie auch horizontale Richtwirkung ergibt.
Diese Art Antenne wird vor allem als sog. "Sektorantenne" eingesetzt und ist der in der zellularen Mobilfunktechnik am häufigsten eingesetzte Typ (siehe die 3-Sektor-Anlage auf der nächsten Seite).

Bei der abgebildeten Antenne sind in einem Gehäuse sechs Halbwellendipole vor einem geraden Metallreflektor angebracht, dies nennt man ein Zwölfer-Feld (die durch die Reflexion entstehenden virtuellen Dipole werden mitgezählt). Die Antenne ist ca. 129 cm hoch, 26 cm breit und 10 cm tief und hat einen Gewinn von 15,5 dBi.
Die im Bild nicht zu erkennenden "Nebenkeulen" haben etwa den 1/100 Wert der Hauptkeule.

Beispiel: Kathrein Antenne 730 368, 870 - 960 MHz

Planarantennen

Für kleine Funkzellen, speziell im Inneren von Gebäuden (Indoor) werden auch extrem flache Richtantennen mit der sog. Patch-Technologie verwendet.
Bei diesen Antennen befindet sich als Strahler eine vom Sendesignal gespeiste, rechteckige Metallplatte mit der Breite der halben Wellenlänge dicht über einer leitenden Ebene.

Die abgebildete Beispiel-Antenne für Indoor-Anwendung ist 159 mm hoch, 94 mm breit und 23 mm tief und hat einen Gewinn von 8 dBi.

Beispiel: Kathrein Antenne 736 935, 1710 - 1900 MHz

 

Literatur: Unterlagen der Fa. Kathrein

 

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Zuletzt geändert: 22.08.02