Bei Millimeterwellenverbindungen werden Pfadverlust, Abschattung, Wetter, Strahlnachführung und RF-Integration getrennt untersucht. Es gibt keine allgemeine Höchstdistanz von 200 m und keine feste Regendämpfung für das ganze Band. Frequenz, Apertur, Umgebung und gewünschter Dienst bestimmen die Planung.
Millimeterwellen und Sprachgebrauch bei 5G
Die Wellenlängenklasse von ungefähr 10 bis 1 mm entspricht 30–300 GHz. Im Mobilfunk werden auch Systeme um 24, 26 oder 28 GHz häufig unter mmWave eingeordnet. Unterscheiden Sie den Sprachgebrauch von den numerischen Grenzen.
Eine Trägerfrequenz von 28 GHz legt nicht automatisch einen Datenstrom von 2 Gbit/s fest. Signalbandbreite, Modulation, Codierung und verfügbare Ressourcen müssen bekannt sein.
1. Entfernung und Linkbudget
Der Freiraumverlust beträgt LFS = 20 log10(4πr/λ). Bei gleicher Frequenz und gleichen Antennengewinnen erhöht eine Verdopplung der Entfernung diesen Term um etwa 6 dB.
Bei 28 GHz und 100 m ergibt sich ungefähr 101,4 dB. Erst zusammen mit Antennengewinnen, Speiseverlusten, Rauschen und erforderlicher Qualität lässt sich der Link beurteilen.
Definieren Sie bei Frequenzvergleichen, ob Gewinn oder physische Apertur konstant bleiben. Eine feste Apertur kann bei höherer Frequenz größere Bündelung liefern. Daraus folgt kein allgemeiner Basisstationsabstand von 200–300 m.
2. Gebäude, Personen und Vegetation
Material, Dicke, Wassergehalt, Einfallswinkel und Polarisation beeinflussen die Abschattung. Ohne Objekt und Messbedingung sind 40–80 dB für jedes Gebäude keine belastbare Vorgabe.
Reflektierte Wege können eine Verbindung ermöglichen, sich aber durch Personen, Türen oder Fahrzeuge ändern. Vergleichen Sie andere Antennenpositionen, mehrere Wege oder zusätzliche Standorte mit realen Messungen.
Ein Repeater ist ein zusätzlicher Systementwurf mit Bandbreite, Rauschen, Verzögerung und Versorgung. Seine bloße Aufstellung beseitigt nicht jedes Hindernis.
3. Regen und atmosphärische Gase
ITU-R P.838 beschreibt die spezifische Regendämpfung mit γR = kRα. R ist die Regenrate in mm/h; k und α hängen unter anderem von Frequenz und Polarisation ab.
Eine Tagesmenge von 12 mm ist nicht dieselbe Eingabe wie 12 mm/h. Für den gesamten Weg werden außerdem wirksame Regenstrecke und Statistik benötigt. dB/km sind keine Ausfallwahrscheinlichkeit.
Sauerstoffabsorption um 60 GHz ist wichtig, aber Gasdämpfung hängt von Frequenz, Luftdruck, Temperatur, Wasserdampf und Weg ab. 15 dB/km gelten nicht pauschal für alle Millimeterwellen.
4. Strahlsuche und Nachführung
Ein enger Strahl verlangt passende Richtungsstabilität. Die erlaubte Abweichung folgt aus Diagramm und Reserve. Eine Frequenz allein schreibt keine universelle Toleranz von weniger als 1° vor.
Prüfen Sie Bewegung des Trägers, Nutzerbewegung, Suchzeit und Unterbrechungen beim Wechsel. Schaltzeit eines Phasenstellers ist nicht gleich der Zeit bis zur Wiederherstellung des Dienstes.
5. RF-Integration und Störungen
Verluste vor der Antenne, Oszillator und Phasenrauschen sowie thermische Bedingungen beeinflussen die Übertragungsqualität. Eine hohe Frequenz beseitigt Interferenzen nicht automatisch.
Raytracing hilft bei Standortvergleichen, ist aber von Geometrie- und Materialdaten abhängig. Gleichen Sie Modell und Messung ab, statt eine feste Genauigkeit oder Geschwindigkeitssteigerung vorauszusetzen.
Kommunikation und Radar unterscheiden
Eine Kommunikationsstrecke betrachtet grundsätzlich den Weg zum anderen Empfänger. Radar umfasst Hinweg, Streuung am Ziel und Rückweg. Eigenschaften des Ziels kommen hinzu.
Im einfachen monostatischen Radarmodell tritt ein Term mit der vierten Potenz der Entfernung auf. Die Kommunikationsreichweite ist deshalb nicht unmittelbar eine Radar-Detektionsreichweite.
Nach einer Änderung dokumentieren
Erfassen Sie neben Nutzdatenrate auch Verzögerung, Fehler, Unterbrechungen und Wetter. Ein guter Einzelwert bei trockenem Wetter belegt nicht die jährliche Verfügbarkeit.
Die Grundlagen liefern ITU-R P.838 zur Regendämpfung und P.676 zur Gasdämpfung. Ergänzen Sie sie um Standort, Zeitstatistik und das konkrete Gerät.
