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PowerSplitter

18096-7.jpgEin Antennen-Splitter (auch 3dB-Koppler, Anpasstopf, Combiner, Leistungsteiler genannt) wird verwendet um zwei, drei oder vier Antennen an einem Antennenanschluß zusammenzuschalten.

Eine solche Kombination von Antennen ist dann sinnvoll,

  • wenn man einen größeren Gewinn erreichen will
  • ein größeres Gebiet oder verschiedene Richtungen abdecken will
  • eine größere rundumstrahlende Antenne mit besserem „Downtilt“ aufbauen will
Zusammenschalten für mehr Gewinn

Das Zusammenschalten mehrerer Antennen in die gleiche Richtung um einen größeren Gewinn zu erzielen wird oft im Amateurfunk verwendet. Im WLAN-Bereich ist das i.d.R. jedoch nicht nötig da hier Antennen mit ausreichend Gewinn zur Verfügung stehen um die gesetzlich zulässige maximale Sendeleistung auszuschöpfen. Um eine solche Zusammenschaltung zu betreiben müssen die Antennen phasengleich angesteuert werden, d.h. die Kabel zw. dem Splitter und den Antennen müssen exakt gleich lang sein (wie lang absolut ist egal, nur gleichlang müssen sie sein). Jede Verdoppelung der Antennenanzahl ergibt ungefähr +2dB Gewinn. Der Stockungsabstand der Antennen zueinander ist kritisch und muß genau berechnet bzw. der Literatur entnommen werden.

Zusammenschalten für mehrere Richtungen

Soll ein größeres Gebiet oder verschiedene Richtungen abgedeckt werden kann man zwei oder vier Antennen mit einem Splitter zusammenschalten. Dabei werden die Antennen in verschiedene Richtungen gedreht, so lässt sich z.B. mit zwei 70°-Sektorantennen ein größerer Sektor von ca. 140° versorgen.
Die Abstände der Antennen zueinander ist dabei unkritisch. Die phasenrichtige Ansteuerung der Antennen (gleichlange Kabel) ist nur dann wichtig wenn sich Überlappungen bei den Ausleuchtzonen ergeben. Leuchten die Antennen zwei komplett verschiedene Richtungen aus kann man verschieden lange Kabel verwenden.

Leistungsaufteilung beim Splitter

pwrsplit-demo-ratio-0s.jpgBeim Einsatz eines Splitters ist zu beachten das sich die Leistung gleichmässig auf jede angeschlossene Antenne aufteilt. D.h. bei einem 2-fach Splitter erhält jede Antenne nur noch 50% der Sendeleistung (also 3dB weniger), bei einem 4-fach Splitter erhält jede Antenne nur noch 25% der Sendeleistung (also 6dB weniger). Dies ist bei der Berechnung der max. zulässigen Sendeleistung zu berücksichtigen! (siehe auch unten)
Beim Empfang wird die aufgenommene Energie beider Antennen kombiniert und zum WLAN-Gerät gegeben. Das funktioniert i.d.R. problemlos, solange die Antennen in unterschiedliche Richtungen zeigen. Sollten die Antennen in die annährend gleiche Richtung zeigen so müssen die Antennen phasengleich angeschlossen werden (gleichlange Kabel zum Splitter).
Natürlich ergeben sich durch den Einsatz eines Splitters auch Einfügeverluste durch die Steckverbindungen usw., die sind aber mit geschätzten 0.2 - 0.5dB vernachlässigbar.

Wichtig: werden nicht alle Antennenanschlüsse eines Splitters belegt so sind die nicht benutzen mit einem Abschlußwiderstand zu terminieren! Das geht z.B. mit einem 50Ω Abschlußwiderstand mit N-Stecker.

Hinweis: Eine regelmässig auftauchende Frage ist, welche EIRP denn beim Zusammenschalten mehrerer Antennen mit einem Splitter gilt. Gilt die EIRP insgesamt für alle Antennen oder für jede Antenne einzeln? Die kurze Antwort: die EIRP gilt insgesamt, für alle Antennen zusammen! Ein Kunde hat dazu mal bei der Bundesnetzagentur angefragt und uns die Antwort weitergeleitet (Danke, Herr S.)

Die Bundesnetzagentur schreibt im Dezember 2006: Die zulässige Strahlungsleistung von WLAN- Funkanwendungen (das gilt im Übrigen analog auch für alle anderen Funkanwendungen) ist auf einen bestimmten Maximalwert begrenzt, um eine gemeinsame und verträgliche Nutzung der zur Verfügung stehenden Frequenzen für möglichst zahlreiche Anwender zu gewährleisten. Naturgemäß ist dieser zentrale frequenzregulatorische Grundsatz ständigen Versuchen der Unterwanderung ausgesetzt. Schließt man beispielsweise mehrere Antennen über einen Splitter an den Ausgang eines WLAN- Gerätes an und gesteht jeder einzelnen Antenne die maximal zulässige Strahlungsleistung zu, wäre es möglich, das Gerät (in Abhängigkeit der Anzahl der Ausgänge des Splitters sowie der Senderausgangsleistung) mit einer theoretisch unbegrenzten Strahlungsleistung zu betreiben. Dies kann keinesfalls im Einklang mit dem Grundsatz einer störungfreien und effizienten Frequenznutzung stehen.



Beispiel mit zwei Antennen
pwrsplit_2ant_0s.jpg Man nehme zwei Antennen… Das müssen nicht zwei gleichartige Antennen sein, sondern können Antennen von unterschiedlicher Bauart und Leistung sein. Zur besseren Entkopplung der beiden Teilstrecken kann unterschiedliche Polarisation verwendet werden, also eine Antenne horizontal, die andere vertikal betrieben werden.
pwrsplit_2ant_1s.jpg Zur besseren Ansicht von hinten betrachtet…
pwrsplit_2ant_2s.jpg Dazu einen 2-fach Splitter…
pwrsplit_2ant_3s.jpgDie erste Antenne wird mit einem kurzen Kabel mit einem Anschluß des Splitters verbunden. Welchen der beiden oberen Anschlüsse man dabei wählt ist egal.
pwrsplit_2ant_4s.jpgEbenso die zweite Antenne an den zweiten der oberen Anschlüsse am Splitter. Dabei ist sinnvoll die Kabel in einem sanften Bogen zuerst nach unten zu führen, wie im Bild gezeigt. Dadurch wird zum Einen ein scharfer Knick im Kabel vermieden, zum Anderen läuft Regenwasser am Kabel nach unten und tropft an der tiefsten Stelle ab.
pwrsplit_2ant_5s.jpgEin Kabel vom Splitter (3. Anschluß) führt zum WLAN-Gerät, ggfls. noch mit Blitzschutz versehen.
pwrsplit_2ant_6l.jpgDas Ganze dann an einen Mast montiert. Die Kabel und den Splitter sollte man mit wetterfesten und UV-beständigen Kabelbindern befestigen. Bild anklicken für Großansicht. Nach der endgültigen Montage sollten die N-Stecker am Splitter noch mit Dichtungsband abgedichtet und wetterfest gemacht werden
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