UMTS-Verbindungsprobleme mit leistungsfähigen UMTS-Antennen lösen
 UMTS ist oft die einzige Alternative, wenn kein DSL-Anschluß für einen Internetzugang verfügbar ist.

Richtantenne kontra Rundumantenne
Welche UMTS-Antenne ist wofür geeignet?
Antennengewinn - wie gut ist eine Antenne?
UMTS-Geräte ohne externe Antennenbuchse?
Bevor sie sich eine Antenne kaufen
Eine Antenne ist kein Allheilmittel!
Was ist erlaubt?

Mit Erschrecken stellt so mancher fest (natürlich meist erst nach Abschluß eines 2-Jahres-Vertrags), daß er mit seiner UMTS-Karte in seiner Wohnung keine UMTS-Verbindung zustande bekommt. Es ist dann oft nur GPRS möglich oder man fällt nach anfänglicher UMTS-Verbindung, wegen unzureichender Signalstärke, auf GPRS zurück. Die Datenrate ist dann mager im Gegensatz zu dem was man erwartet hat und der Frust ist groß.

Da die Reichweiten für UMTS gering sind, ist ein dichtes Netz an UMTS-Sendemasten zur flächigen Abdeckung erforderlich.
In bebauten Gebieten ist auch noch eine starke Abschirmwirkung durch Häuser und Bauwerke gegeben. Auch die eigenen Wände tragen zur Abschirmung bei (besonders Stahlbetonwände oder alukaschierte Wärmedämmung). Deshalb ist eine Anbringung der Antenne außen vorteilhaft, jedoch nicht in jedem Fall notwendig (ausprobieren!).

Sichtverbindung zum UMTS-Antennenmast ist  für gute Empfangsbedingungen nützlich, bei großen Entfernungen unabdingbar.
Oft versperrt jedoch ein Häusermeer die Sicht auf den Mast. Eine Anbringung der Empfangsantenne auf dem Dach (oder möglichst hoch an der Hauswand) ist daher manchmal die einzige Lösung, wenn sonst nichts geht. Da sind dann oft lange Kabel vom Erdgeschoß bis auf das Dach erforderlich und damit stellt sich auch schon gleich die Frage, ob durch die Kabelverluste der beste Antennen-Standort nicht wieder zunichte gemacht wird.

Kabellängen bis 20m sind trotz Kabeldämpfung durchaus noch sinnvoll.
Ein günstiger Antennenstandort wiegt die Kabelverluste meist bei weitem auf.
Um größte Entfernungen zum nächsten UMTS-Mast bewältigen zu können ist es jedoch erforderlich, die Kabellänge der UMTS-Antenne und damit die Kabelverluste zu minimieren. Dafür stehen zwei mögliche Lösungen zur Verfügung:

1) Ein UMTS-USB-Gerät/Stick (z.B. Huawei E220 / E270, E160 / E176, ...) über ein langes USB-Kabel direkt in Antennennähe angebracht, vermeidet die Schwächung des UMTS-Antennensignals (es gibt 5m langeUSB-Aktiv-Kabel, von denen sich max. 4 Stk aneinanderreihen lassen + ein passives mit 5m ergibt insgesamt max. 25m).

2) Die technisch beste Lösung ist ein UMTS-Router in Antennennähe. Dies sind WLAN-Router mit einem Steckplatz für eine UMTS-Karte oder einen UMTS-Stick (z.T. sind die UMTS-Geräte in den Routern auch fest intern eingebaut). An der UMTS-Karte/Stick/Router (achten sie darauf, nur ein Gerät mit externem Antennenanschluß zu kaufen) kann eine externe UMTS-Antenne angeschlossen werden. Die Internetverbindung erfolgt dann durch das UMTS-Gerät und wird vom Router zum PC per WLAN weitergegeben (dafür ist die WLAN-Antenne am Router zuständig - oft unsichtbar eingebaut - diese hat nichts mit der UMTS-Antenne zu tun).
Ein paar Beispiele für UMTS-Router: Huawei B970, EasyBox, Linksys WRT54G3G, Lancom 3550 Wireless, LANCOM 3850 UMTS (für Cardbus, ExpressCard oder USB), Surf@home II (interne UMTS-Karte), WBR-3800 von LevelOne, Dovado UMR UMTS Router (für USB UMTS-Sticks), T-Mobile web'n'walk Box IV, T-Mobile Internet Box TMD SB1-S, Bintec R1200wu, Option Globesurfer 3G HSDPA, Ericsson W21, W25, EDIMAX, ...

Richtantenne kontra Rundumantenne
Oft werden von den Kunden Rundumantennen gewünscht, da sie doch nicht wüßten, wo der nächste UMTS-Antennenmast steht.

Eine Richtantenne ist einer Rundumantenne immer deutlich überlegen.  Richtantennen können mit erheblich höheren Gewinnen gebaut werden als Rundumantennen (achten sie darauf, daß Gewinnangaben in letzter Zeit z.T. völlig unrealistisch sind) und schirmen außerdem die Strahlung aus unerwünschten Richtungen deutlich ab.

Rundumantennen werden mit unterschiedlichen Gewinnen und Baugrößen angeboten (leider immer mit billigen Kabeln mit hohen Verlusten wie RG58, RG174, gefertigt in China).
Rundumantennen nur für mobilen Einsatz sinnvoll!
Rundumantennen haben dort ihre Berechtigung, wo es um den mobilen Einsatz geht (Auto, Wohnmobil, das auch tatsächlich mobil ist und nicht meist nur steht, Einsatzfahrzeuge von Feuerwehr, Polizei usw.).
Für den Einsatz zu Hause, wo die Antenne fest montiert auf den Sendemast ausgerichtet werden kann, gibt es jedoch keinen Grund eine Rundumantenne zu verwenden (auch wenn man nicht weiß, wo der Sendemast steht).
Die Ausrichtung auf den Sendemast ist denkbar einfach. Man dreht die Antenne langsam solange rundum, bis sich die max. Empfangsstärke einstellt. Achten sie jedoch darauf, daß die Signalpegel-Anzeigen für die UMTS-Karten oft sehr unzulänglich funktionieren. Orientieren sie sich besser daran, ob die Verbindung stabil bleibt oder an der erreichbaren Datenrate. Unsere Kunden berichten uns immer wieder, daß sich die Anzeige der Signalstärke kaum oder auch gar nicht ändert, wenn die externe Antenne angeschlossen wird, jedoch die Verbindung damit stabil bleibt und die Datenrate sich deutlich erhöht (dieser Mangel der Signalpegelanzeigen ist bereits von WLAN-Geräten bekannt).

Das Freeware-Programm MWconn von Markus Weber mit Pegelanzeige in dB und % ist eine wertvolle Hilfe zum Suchen des besten Antennenstandplatzes und Ausrichten der Antenne auf max. Signalpegel. http://www.mwconn.com/.

Sogar bei Bahn-Fahrten im ICE hat sich unsere UMTS-BQsmart-Richtantenne bestens bewährt. Einer unserer Kunde berichtete uns, daß er mit unserer Richtantenne erheblich weniger Verbindungsabbrüche während seiner Fahrt hat, als mit einer Rundumantenne. Dabei stellt er die Antenne lediglich ans Fenster mit Ausrichtung nach außen. Diese leistungsstarke Antenne kann mit einem UMTS-Mast auf viel größere Entfernung Verbindung aufnehmen als eine 2dBi-Rundumantenne. Und auf größere Entfernung finden sich erheblich mehr UMTS-Masten als im Nahbereich einer 2dBi-Antenne..

Welche UMTS-Antenne ist wofür geeignet?
UMTS-Antennen sollten das Frequenzband, angefangen von GSM1800 bis hinauf zu 2200MHz, abgedecken können (unsere UMTS-Antennen tun dies auch).

Eine UMTS-Antenne ist damit auch für GPRS auf dem GSM1800-Band geeignet (z.B. e-Plus, O2, aber auch D1 und D2 nutzen inzwischen neben dem GSM900- das GSM1800-Band), nicht jedoch für GPRS auf dem GSM900 Band (dafür sind Dual-Band Antennen erforderlich, diese haben aber wieder etwas niedrigere Antennengewinne).

HSDPA, HSUPA, HSOPA sind Standards innerhalb UMTS, damit sind UMTS-Antennen auch für HSDPA usw. geeignet.

Es sind nicht alle Antennen-Typen ausreichend breitbandig, um auf dem gesamten Frequenzband einen gleichmäßig hohen Gewinn zu haben . Der angegebene Gewinn wird dann nur in Bandmitte erreicht.
Quad-Antennen sind gut breitbandige Antennen mit kompakten Abmessungen bei guten Gewinnen. Es gibt sie in unterschiedlichen Baugrößen als MonoQuad, BiQuad, DoppelBiQuad und für sehr hohe Gewinne auch Arrays damit. Diese Antennen sind gut breitbandig und können neben UMTS auch das GSM1800-Band abdecken.

Yagi-Antennen decken nur einen schmalen Frequenzbereich ab. Der Gewinn fällt zu den Bandrändern hin ab. Sie sind daher immer nur für !ein! Band geeignet (z.B. nur UMTS, GSM1800, GSM900, LTE800, WLAN). 

Logarithmisch periodische Antennen sind ausgezeichnete Breitbandantennen mit gleichmäßig hohem Gewinn über das gesamte Frequenzband (die Antennenelemente sind in logaritmischem Abstand angebracht und werden von der Antennenspitze zum Ende hin immer länger). Diese sind unter den leistungsfähigsten UMTS-Antennen, die derzeit auf dem breiten Markt angeboten werden. Der Gewinn solcher ist physikalisch auf max. ca. 11dBi begrenzt (mehr geht nicht, auch wenn manche mehr dranschreiben). Es gibt sie auch als zusammengesetzte Antennen mit niedrigerem Gewinn für GSM900 und höherem Gewinn für GSM1800/UMTS um sie kompakt zu halten.. Fälschlicherweise werden diese Antennen oft als Yagi-Antennen bezeichnet, weil sie ähnlich aussehen (sogar von angeblichen Fachhändlern!?), sind aber was völlig anderes.

Parabolantennen - die leistungsfähigsten!
Bei diesen Antennen konzentriert der Parabolspiegel die Strahlung im Brennpunkt. In diesem muß dann eine geeignete Antenne angebracht sein. Dies muß eine !kleine! Richtantenne sein, die den Spiegel gut ausleuchtet (breit genug strahlt). Der Gewinn einer Parabolantenne steigt mit der Parabolfläche und sinkt mit der Wellenlänge. Gewinn=(D*PI/Lambda)^2*Wirkungsgrad. (Wirkungsgrade: Hornstrahler >80% ansonst 50-70%). Werte von 22dBi bei 80cm Schüsseln sind für UMTS möglich. Reichweiten bis 40km sind bei großen 1,5m Schüsseln möglich.

Antennengewinn - wie gut ist eine Antenne?
Wie gut eine Antenne ist, wird mit dem Antennengewinn angegeben.
Ein einfacher Antennen-Dipol hat einen Gewinn von 2dBi (eine solche Antenne ist in jeder UMTS-Karte bereits eingebaut).
Es hat damit wenig Sinn, bei erheblichen Empfangsproblemen eine kleine externe Rundum-Antenne mit 2dBi Gewinn anzuschließen. Viele dieser
kleinen externen Antennen sind, unserer Meinung nach, ihren relativ hohen Preis nicht Wert. Meist haben sie ein billiges Kabel mit hohen Verlusten (RG174 o.ä.)!). Entsprechend enttäuschend sind die Ergebnisse. Siehe auch weiter oben bei "Rundumantenne kontra Richtantenne".

Jeweils doppelter Antennengewinn sind 3db mehr, vierfacher 6dB, achtfacher 9dB mehr, usw.
6dB mehr benötigt man für doppelte Reichweite - bei freier Sicht (Kabelverluste berücksichtigen!- dünne RG174-Kabel haben ca. 2dB/m, moderne Kabel mit Schaumstoffdielektrikum mit 2,8mm Kabeldurchmesser ca. 0,9dB/m, mit 5,4mm Kabeldurchmesser etwas über 0,4dB/m).


Ihr UMTS-Gerät hat keine externe Antennenbuchse? Diese Lösungen gibt es:

1) Jetzt neu: Eine leistungsstarke Antenne in die der Stick auf einfachste Weise integriert wird. Grid4Stick-Antenne oder UMTS-Parabol-Antennen-Stickblock
2) Externen Antennenanschluß nachrüsten
Nachrüstung externer Antennenanschluß
3) Antennenkoppler
Für Geräte ohne externe Antennenbuchse werden Antennenkoppler angeboten. Man befestigt dann z.B. mit einem Klettband eine kleine, verkleidete Antenne auf dem UMTS-Gerät. Die Kopplungsverluste betragen jedoch schon im günstigen UMTS-Frequenzbereich 4-5dB, bei GSM900 5-7dB. D.h. es kommt im Gerät bei UMTS nur 32-40% des am Antennenkopplers zur Verfügung stehenden Signals an und bei GSM900 nur 20-32% (siehe auch die genaue Beschreibung der Firma Poynting, die meinen größten Respekt hat, für die ehrlichen Angaben). Die Preise von diesen Kopplern liegen bei etwa 20-30 Euro, eine Nachrüstung eines externen Antennenanschlusses, bei dem dann solche Kopplungsverluste vermieden werden, ist auch nicht teurer.
Manche Anbieter werben mit unrealistisch niedrigen Einkopplungsverlusten (1-2dB). Lassen sie sich davon nicht irritieren - sowas geht nicht!
Ein gebrauchtes UMTS-Gerät mit externer Antennenbuchse ist teilweise für weniger als 20 Euro zu haben, ein neues für 50-60 Euro.
Wir halten diese Antennenkoppler für keine gute Lösung, da sie einen Großteil des Antennengewinns wieder vernichten. Nur in einzelnen Fällen, wenn es dann doch für eine Verbindung ausreicht, mag er seine Berechtigung haben. Man sollte sich nicht zu sehr auf sein Glück verlassen.
Wir haben ab sofort eine bessere Lösung. Der Stick ohne ext. Antennenanschluß wird in eine Parabolantenne integriert - unsere innovative Grid4Stick-Antenne oder UMTS-Parabol-Antennen-Stickblock


Die Qual mit den Pigtails / Adapterkabeln / Antennensteckern UMTS-Geräte und passende Stecker
Unterschiedliche Geräte haben unterschiedliche Antennenbuchsen und man benötigt dazu immer das passende Adapterkabel. Manche Stecker werden weltweit nur von einem Hersteller gefertig. Entsprechend teuer und manchmal auch schwer zu bekommen, sind dann diese Stecker und Adapterkabel.
Eine Übersicht was wozu paßt, sowie die Stecker-Bezeichnungen finden sie auf unserer Seite unter "UMTS-Stecker".
Unsere Stecker können wir direkt an unsere Microcell-Antennen-Kabel montieren. Dies erspart einen teuren Pigtail. Beim 5,4mm dicken Microcell5+ Kabel ist, weil es etwas starrig ist, auf eine ausreichende Befestigung des Kabels zu achten, damit hohe Biegebelastungen an Stecker und Gerätebuchse vermieden werden. Bei mobiler Verwendung (z.B. Laptop) ist aus vorgenannten Gründen ein Pigtail oder ein dünnes Antennenkabel (Microcell 3) empfehlenswert. Wenigstens sollte man den USB-Stick über ein kurzes USB-Kabel anschließen, damit die Buchse entlastet wird.
Wenn nichts paßt, bzw. wenn das passende nicht zu bekommen ist, oder wenn ihr UMTS-Gerät keine externe Antennenbuchse hat, haben wir eine Lötvariante eines Adapterkabels. Ein Kabelstückchen mit einem gängigen Stecker wird in die Karte / das USB-Gerät / den USB-Stick eingelötet (siehe unsere Infoseite dazu). Daran paßt dann jede unserer UMTS-Antennen.
 

Bevor sie sich eine Antenne kaufen:
 Leihen sie sich eine UMTS-Karte und testen sie mit einem Laptop mögliche Standorte für eine Antenne (mit Programm www.mwconn.com vom Internet). Bei schlechten Empfangsverhältnissen ist eine möglichst hohe Montage (Hauswand, Dach) vorteilhaft, da in größerer Höhe meist weinger Hindernisse zum UMTS-Sendemast im Wege sind. Werden sie im Haus nicht fündig, dann probieren sie es mal in der näheren Umgebung. Sie sollten wenigstens schon mal ein schwaches UMTS-Signal empfangen, wenn auch mit Abbrüchen. Nur dann können sie eine stabile Verbindung mit einer geeigneten Antenne erwarten.
Die Auswahl der Antenne erfolgt nach benötigter Leistungsfähigkeit. Je schwächer das Signal ist, das sie festgestellt haben und je länger das Antennenkabel sein muß, umso mehr Gewinn muß eine Antenne haben, damit stabiler Empfang möglich ist.
Wo nichts ist, nützt auch die beste Antenne nicht. Bei Funk-Abschattung durch Hügel, Berge und stark bebautes Gelände usw. hat man schlechte Karten.
ie Auswahl einer Antenne sollte entsprechend der benötigten Leistungsfähigkeit erfolgen.

Eine Antenne ist kein Allheilmittel!
Leistungsfähige Richtantennen und auch Rundumantennen erreichen nur dann ihre volle Leistung, wenn sie sich in einem homogenen Strahlungsfeld befinden! Ein solches hat man in der Regel bei Sichtverbindung zum Sendemast. Ein paar Bäume sowie nicht zu dichter Wald dazwischen stellen meist auch kein Problem dar. Sogar bei leichten hügeligen Erhebungen geht noch einiges mit leistungsfähigen Richtantennen zu verbessern.
Problematisch kann es bei starker Bebauung sein, wenn das Strahlungsfeld durch viele Reflektionen gestört ist. Besonders ungünstig ist es oft in Innenräumen (jedes Metallteil, seien es Einrichtungsgegenstände, wie auch in der Wand verborgene Elektro-, Wasser-, Heizungsinstallationen machen Reflektionen). Da hilft dann nur !Ausprobieren!
Vorsicht bei Fenstern! Es ist sehr verlockend, die Antenne innen auf die Fensterbank zu stellen - besonders, wenn der UMTS-Mast prima zu sehen ist. Bereits seit einigen Jahren haben Isolierglasfenster eine Metallbeschichtung (die sieht man nicht!) zur besseren Wärmedämmung (auch die ganz preiswerten aus dem Baumarkt). Bei solchen geht das nicht!
Außenmontage ist immer die beste Lösung, obwohl bei Aufstellung innen auch meist deutliche Verbesserungen erzielt werden.

Tips zur Antennenwahl
Maximalen Gewinn haben Parabolspiegelantennen (SAT-Schüssel). Der Gewinn ist abhängig vom Spiegeldurchmesser. Reichweiten bis 40km bei großen Durchmessern sind möglich.
Mit unserer leistungsfähigen UMTS-Array2QQ-Antenne (max.17dBi) sind Entfernungen bis etwa 15km realisierbar.
Mit unserer log.period.UMTS-Breitband-Richtantenne und unserer neuen LTE58-A (hoher Gewinn von 11dBi über gesamte Bandbreite) sind Entfernungen über 10km (abhängig von den baulichen Gegebenheiten) bei stabiler Verbindung machbar.
Diese Antennen empfehlen wir bei schwierigen Empfangsverhältnissen und langen Kabeln bis zum Antennenstandort.

 Für geringere Entfernungen, bzw. wenn sie bisher schon "Empfang mit Abbrüchen" haben, bieten sich unsere preiswerten UMTS-BQsmart / QQsmart-Antennen im wetterfesten Gehäuse an. Diese Antennen haben den max. Gewinn nur in Bandmitte, der zu den Bandrändern hin etwas abfällt.
Für Indoor mit Standfuß:
Unsere DesktopPowerSmart-Antenne oder unsere CD-Antenne

Wer keinen externen Antennenanschluß am UMTS-Gerät hat, dem ist mit unserer Grid4Stick-Antenne oder mit unserem Parabol-Stickblock bestens geholfen.


Achten sie darauf, daß etwas Leistungsreserve für Schlechtwetter nützlich sein kann. Leistungsreserve ist auch gut, um die maximale Datenrate zu ermöglichen, bei schwachem Signal reduziert sich diese (gilt insbesondere für HSDPA).
Längere Kabel sollten sie mit einer kräftigeren Antenne kompensieren.

Antennenkabel: Wir verwenden nur beste low-loss-Kabel in bürofreunlichem weißgrau - schwarze Kabel sind damit OUT!
Microcell 5+ high-connect Kabel (5,4mm Kabeldurchmesser, Dämpfung ~0,4dB je Meter Kabellänge) und auch Microcell 3 high-connect Kabel (2,8mm  Kabeldurchmesser, Dämpfung ~0,9dB/m) verfügbar.

Der Vorteil des dünneren Microcell 3-Kabels liegt darin, daß die kleinen Stecker für die UMTS-Karten direkt daran montiert werden können. Wegen der höheren Verluste dieses Kabels im Vergleich zu dickeren ist dann jedoch nur eine kurze Kabellänge sinnvoll.
Bei längeren Kabeln (ab 2-3m) ist die Verwendung von Microcell 5+ zu empfehlen. Für kleine Stecker (z.B. Karten von Option und Sierra Wireless) ist dann jedoch ein Pigtail / Adapterkabel erforderlich (für den Übergang von dem dicken auf das dünnere Kabel an dem die kleinen Stecker für die UMTS-Karten montiert werden können).

Die Qual der Wahl:
Wir hoffen, daß sie mit unseren Informationen jetzt in der Lage sind, die passende Antenne für sich zu finden, um in den Genuß von UMTS/HSPA mit möglichst hoher Datenrate zu kommen.


Was ist erlaubt, welche Antenne darf ich anschließen?
In der untenstehenden Tabelle finden sie die zulässigen Sendeleistungen für die verschiedenen Dienste. Diese Sendeleistungen dürfen nicht überschritten werden.

An der zulässigen Sendeleistung für ein UMTS-Handy von 0,25W können sie schon erkennen, daß im Gegensatz zu GSM900 für Handys, wo 2W erlaubt sind, die Reichweiten bei UMTS erheblich eingeschränkter sind. Deshalb funktioniert die Übertragung mit GPRS und EDGE  (wird beides auf GSM übertragen) immer noch, wenn mit UMTS schon lange nichts mehr geht.

Maximal 0,25W = 250mW = 24dBm darf die EIRP (Equivalent Isotropic Radiated Power) bei ihrem UMTS-Gerät samt Antenne betragen.

Typischer Wert für die Ausgangsleistung einer Option GlobeTrotter GTMax 7.2 ist 21,5dBm.
Daran eine 2dBi-Antenne (soviel haben die kleinen Stummelantennen) angeschlossen ergibt 21,5dBm + 2dBi = 23,5dBm an EIRP. Also im erlaubten Rahmen.

Sticks begnügen sich oft mit einigen dB weniger Ausgangsleistung. Man kann dann daran also etwas stärkere Antennen anschließen (z.B. unsere lo.period.Breitband-Richtantenne), ohne dabei gleich über dem erlaubten Wert zu liegen.

Genaue Auskunft über die Sendeleistung der Geräte sollte das Datenblatt des Herstellers geben. Diese Angabe fehlt jedoch in der Regel.
Wer ca. 21dBm für eine Berechnung annimmt, liegt auf der sicheren Seite, schöpft aber die Möglichkeit ev. eine stärkere Antenne verwenden zu können nicht aus, wenn das Gerät weniger Leistung hat. Bei Sticks wurden bei einem Test der Zeitschrift Connect Leistungen von 12-15dBm gemessen.

Auch der Antennengewinn ist oftmals zu hoch angegeben, will doch jeder Hersteller mit guten Werten glänzen.
Insbesondere Verkäufer übertreiben gerne mit den Gewinnangaben für ihre Antennen, damit sich diese gut verkaufen. Gewinnangaben für Antennen völlig eskaliert

Wenn man wiederum die zu hohen Gewinnangaben der Antenne in einer Berechnung ansetzt, schöpft man auch hier die Möglichkeiten nicht aus, wenn man möglichst die max. erlaubte EIRP erreichen möchte.

Also sei jedem empfohlen realistische Werte anzusetzen um die stärkst mögliche Antenne, die erlaubt ist, einsetzen zu können.

Beispiel aus der Praxis:
- Gegeben ist die Ausgangsleistung des UMTS-Gerätes (ggf. beim Hersteller/Lieferanten nachhaken). Für die Berechnung ist die Ausgangsleistung an der Antennenbuchse (ohne Antenne) anzusetzen! Manchmal ist bei den Geräten auch die EIRP mit angeschlossener Antenne angegeben - weil der Wert höher und damit verkaufsfreundlicher ist. Bei gängigen kleinen Stummelantennen kann man in diesem Fall 2dB für die Antenne abziehen.
- Bekannt ist auch die Kabellänge der Antenne bis zum UMTS-Gerät.

Wieviel Gewinn darf eine UMTS-Antenne nun haben, um die zulässige EIRP nicht zu überschreiten?

So ist zu rechnen:
(max. EIRP von 24dBm) - (Ausgangsleistung  des UMTS-Geräts) + (Verluste im Antennenkabel, Stecker, Pigtail) = (zulässiger Antennengewinn in dBi)

Angenommene Werte für eine Beispielrechnung:

Max. erlaubte EIRP = 24dBm
Ausgangsleistung  des UMTS-Geräts = 21dBm
Verluste im Antennenkabel: 14m Microcell5+ = 14*0,43dB = 6,02dB
Stecker =0,5dB
Pigtail =1,5dB

24dBm - 21dBm + 6,02dB + 0,5dB +1,5dB = 11,02

Man kann an dieses Gerät daher max. eine 11dBi Antenne bei 14m langem Kabel und Pigtail anschließen, ohne die erlaubte EIRP zu überschreiten.

Beim Einsatz einer leistungsfähigen Antenne mit kurzem Kabel an einer gängigen UMTS-PCMCIA- oder Express-Karte oder UMTS-Router, liegt man !immer! weit über der erlaubten Sendeleistung EIRP. UMTS-Sticks haben laut Messungen einer Zeitschrift mit 12-15dBm etwas niedrigere Sendeleistung und man bleibt mit einer kräftigen Antenne noch im grünen Bereich. Mit jeweils 3dB zuviel hat man die doppelte Leistung. Bei 6dB zuviel hat man also bereits 4 mal mehr als die erlaubte EIRP.

Für die Einhaltung der Grenzwerte ist jeweils der Betreiber (das sind sie!) verantwortlich. Nur sie wissen auch, welche Komponenten sie zusammengeschaltet haben.
Die Hersteller der Geräte haben nur sicherzustellen (CE-Kennzeichen), daß mit der "eingebauten Antenne" die Grenzwerte eingehalten werden. Wenn eine externe Antenne angeschlossen wird, ist selbstverständlich der Betreiber dafür verantwortlich.
Bei Überschreitung der zulässigen Sendeleistung drohen empfindliche Strafen.

Welche Alternativen gibt es um bei großer Entfernung zum UMTS-Sendemast, UMTS zu empfangen und trotzdem im erlaubten Bereich für die Sendeleistung zu bleiben?
Keine!

4 Schritte zu UMTS
EDGE und GPRS ist auf Dauer nicht zufriedenstellend

 Hier ist noch der Link zur Bundesnetzagentur
Da kann nachgelesen werden, was erlaubt ist.


Hier die Zusammenstellung der wichtigsten Daten von UMTS (Frequenzen und erlaubte Sendeleistung)


UMTS-Frequenzbänder für Europa [MHz] Dienste
1710 - 1785 DCS-1800 Uplink (Digital Cellular System = GSM 1800)
1805 - 1880 DCS-1800 Downlink
1880 - 1900 DECT – Digital Enhanced Cordless Telecommunications
1900 - 1920 UTRA-TDD (5MHz-Bänder)
1920 – 1980 UTRA-FDD Uplink (5MHz Bänder)
1980 - 2010 MSS Uplink (Mobile Satellite Service)
2010 - 2020 UTRA-TDD unlizenzierter Betrieb (2x 5MHz Bänder)
2020 - 2025 UTRA-TDD (1x  5MHz Band)
2110 - 2170 UTRA-FDD Downlink  (12x  5MHz Bänder)
2170 - 2200 MSS Downlink (Mobile Satellite Service)


WLAN (gehört nicht mehr zum UMTS-Band)
2412 -2472
 WLAN 13 Kanäle (IEEE802.11b, IEEE802.11g)
5150 – 5350 WLAN (IEEE802.11a/h)
5470 – 5725 WLAN (IEEE802.11a/h)

Zulässige Sendeleistungen
Angaben ohne Gewähr
Teilweise bestehen Unterschiede in verschiedenen Ländern
Funksystem Frequenz [MHz]
 Leistung
GSM900 Handy 870-960
 bis 2W
GSM900 Basisstation 870-960
 10W - 40W (10W typisch)
GSM1800 Handy 1710-1880
 bis 2W
GSM1800 Basisstation 1710-1880
 10W - 40W (10W typisch)
DECT (Schnurlostelefon) 1880-1900
 250mW = 24dBm
UMTS Basisstation 1900-2170
 20W
UMTS Handy u. PC-Karten 1900-2170
 250mW = 24dBm
Garagentoröffner u.dgl. 2402 - 2480 ca. 10mW = 10dBm
Bluetooth 2402 - 2480 1mW, 2,5mW, oder 100mW / 0, 4, 20dBm / Klasse 3, 2, 1
WLAN 802.11b/g 2412 -2472 100mW = 20dBm
WLAN 802.11a/h 5150 – 5350 200mW (für Indoor), 5150 - 5250: 0,25 mW/25kHz in jedem 25 kHz-Band,
5250 - 5350: 10mW/1MHz in jedem 1 MHz-Band
WLAN 802.11a/h 5470 – 5725 1W (für Indoor und Outdoor), 50 mW/MHz in jedem 1 MHz-Band


Die Sendeleistung (und Empfangsempfindlichkeit) sind in den Datenblättern der UMTS-Geräte meist nicht angegeben.
Wer sich an den Daten in folgender Tabelle orientiert, wird jedoch nicht weit daneben liegen. Sticks haben oft einige dB weniger Sendeleistung.
Beispiel für Sendeleistung und Empfangsempfindlichkeit von UMTS-Geräten
(Sendeleistung sind die positiven Werte, Empfangsempfindlichkeit sind die negativen Werte)
Zu der angegebenen Sendeleistung kommt der Gewinn der eingebauten 2dBi Antenne noch hinzu. Z.B. EIRP für UMTS B1 = 21,5+2=23,5dBm.
UMTS-Karte GSM900 GSM1800 UMTS B1 GSM900 GSM1800 UMTS B1
Option GlobeTrotter GTMax 7.2 32dBm 29dBm 21,5dBm -108dBm -107dBm -109dBm

Bei UMTS-Sticks liegen die Sendeleistungen etwas niedriger. Mit einer leistungsfähigen Antenne ist man damit nicht gleich außerhalb der Legalität. Bei einem UMTS-Stick-Test der Zeitschrift Connect wurde die Sendeleistung gängiger Sticks mit 13-15dBm festgestellt.

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