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Industrielle Kommunikation: Mehr Leistung bei der WLAN-Übertragung

Wie lässt sich das Potenzial der drahtlosen Kommunikation in der Industrie voll ausschöpfen? Neben der Wahl der geeigneten Antenne gibt es diverse andere Optimierungsmöglichkeiten, die es zu kennen lohnt.

WLAN in der Industrie, Belden Bildquelle: © Fotolia_sveta/Belden/Hirschmann

Die Wahl der richtigen Antennen spielt bei der Gestaltung einer WLAN-Installation eine entscheidende Rolle (Bild 1). Rundstrahl-Antennen strahlen ihr Signal in alle Richtungen ab und nehmen das Signal des Gegenübers somit aus allen Richtungen wahr. Gerichtete Antennen strahlen vorwiegend in eine Richtung und verstärken das aus dieser Richtung kommende Gegensignal deutlich stärker als ein Rundstrahler. Aus diesem Grund sind gerichtete Antennen in alle anderen Richtungen ‚taub‘.

Unterschiedliche Antennencharakteristiken, Belden Bildquelle: © Belden/Hirschmann

Bild 1. Unterschiedliche Antennencharakteristiken: Rundstrahler strahlen in alle Richtungen, gerichtete Antennen verstärken in eine räumliche Richtung. Antennen mit mehreren Polarisationsachsen übertragen Funksignale gleichzeitig im MiMo-Betrieb.

Während kleine Stabantennen meist nur eine Verstärkung zwischen 2 und 3 dB liefern, erreichen hochwertigere gerichtete Antennen durchaus Verstärkungen von 10 bis 20 dB. Da die Antennen einen entscheidenden Anteil der Verstärkung des Sendesignals leisten, tragen sie somit maßgeblich zum Signal-zu-Rauschverhältnis und damit sowohl zur Reichweite als auch zur Geschwindigkeit des Netzes bei.

Einige Antennen sind sowohl für das 2,4-GHz-Band als auch für die 5-GHz-Bänder geeignet, wohingegen andere Antennen nur in einem der beiden Frequenzbereiche ihre volle Verstärkung entfalten. Insbesondere bei einer Umstellung des zu verwendenden Frequenzbandes ist hier Aufmerksamkeit gefordert, da sonst unter Umständen die Abdeckung und die Qualität des Netzes unter ungeeigneten Antennen leiden.

Einsatzbereiche Antennenformen, Belden Bildquelle: © Belden/Hirschmann

Bild 2. Einsatzbereiche verschiedener Antennenformen.

Die Wahl der Antenne hängt letztendlich jedoch meist von der angedachten Funktion des WLAN-Netzwerks ab. Sollen zwei Access Points als WLAN-Brücke fungieren (Bild 2) und nur miteinander sprechen, so eignen sich gerichtete Antennen am besten. Ebenso ist eine gerichtete Antenne hervorragend dafür einsetzbar, um ein Areal in eine Richtung auszuleuchten. Auch für mobile Anwendungen, in denen sich ein Client auf einer vorgegebenen Strecke bewegt, bieten sich  gerichtete Antennen an, um eine größere räumliche Abdeckung entlang der Strecke zu schaffen.

Rundstrahler kommen überall dort zum Einsatz, wo im Vornherein nicht klar ist, aus welcher Richtung ein Signal kommt. Aus diesem Grund wird für Flurförderfahrzeuge in der Regel eine ungerichtete Antenne verwendet, da sich das Fahrzeug somit beliebig in alle Richtungen drehen kann, ohne die Verbindung zu verlieren.