[Strang abgetrennt am 18.02.2011 um 01:04 Uhr hier]

Am Anschaulichsten läßt sich die Mimo Mehrantennen-Technik mit dem Übergang von "Mono" auf "Stereo" in der Audiotechnik vergleichen.

Bei der Stereotechnik kommt die räumliche Komponente zum tragen, d.h. der Zuhörer kann zusätzlich zur Musik die Richtung der einzelner Audio-Quellen "orten".

Damit das funktioniert, müssen mehrere Voraussetzungen gegeben sein:

Der Zuhörer muß über mehrere Empfangsantennen verfügen (hier die Ohren), die möglichst gut räumlich entkoppelt sind, nämlich recht und links, mit dem Kopf dazwischen.

Ebenso müssen die einzelnen Tonquellen möglichst gut räumlich entkoppelt sein, d.h. weit genug auseinander stehen.

Fast jeder kennt das von seiner Stereoanlage:
Stehen die beiden Lautsprecherboxen (Tonquellen) zu nah aneinander, geht der Stereoeffekt verloren und es hört sich wie "Mono" an, weil die räumliche Komponente verloren geht.
Bei Radiorecordern ("Ghetto-blastern"), wo platzbedingt die Lautsprecher nah zusammen angebracht sind, kann man den Stereoeffekt verbessern, indem man z.B. die Lautsprecher (zumindest die Hochtöner) schräg nach rechts/links abstrahlen läßt, statt parallel geradeaus.

Ein weiterer Trick besteht in der Signalverarbeitung, d.h. man schwächt künstlich die Summen-Komponente des Signals ab . Manch einer wird diesen "Trick" von seinem Radiorecorder kennen, wenn er die Taste "Spatial" oder "Basisverbreiterung" drückt, dann erhöht sich der Stereo-Effekt
(Bei manchen Geräten gab es einen Schalter: Mono/Stereo/Spatial)

Wenn Sie nun den Stereo-Radiorecorder mit dem Mono-Radiorecorder vergleichen, werden Sie feststellen, daß für den gleichen Lautstärke-Eindruck beim Stereo-Radiorecorder jeder Lautsprecher nur die halbe Leistung abgeben muß.
Halten sie also ihr Ohr an das Gerät, so ist bei gleicher "Gesamt-Sendeleistung" die Gefahr, einen Hörschaden zu bekommen, beim Stereorecorder etwas geringer, da sie ihr Ohr nur an den einen -oder- den anderen Lautsprecher halten können.

Ebenso verhält es sich bei der Funktechnik mit Mehrantennen. Bei gleicher Gesamtsendeleistung ist die Leistung der Einzel-Antenne geringer, so daß der lokale SAR-Wert geringer ausfällt.

Hinzu kommt aber ein weiterer, noch wesentlicherer Vorteil. Da man aufgrund des geringes Platzangebotes im Mobiltelefon die Antennen in verschiedene Richtungen "strahlen" läßt und auch der Empfänger (in diesem Fall die Basisstation) über mehrere Empfangsantennen (Ohren) verfügt, die in verschiedene Richtungen hören können, wird insgesamt erheblich weniger Sendeleistung (Lautstärke) benötigt, um das Signal "verstehen" zu können, d.h. die Basisstation kann (bei gleicher Datenübertragungsrate) den Sender im Mobiltelefon weiter herunter-regeln, wodurch die SAR nochmals entsprechend geringer ausfällt.
Der "Gewinn" durch diesen Effekt dürfte um die 6 dB liegen (Faktor 4), zuzüglich des Faktor 2 geringeren SAR aufgrund der "verteilten" Sendeleistung, d.h. die lokale SAR eines mit dieser Technik ausgerüsteten Mobiltelefons könnte schätzungsweise auf 1/8 tel reduziert werden.

Wohlgemerkt unter der Annahme, daß "Mono" und "Stereo" vom Mobiltelefon jeweils die gleiche Datenrate übertragen wird (wie z.B. bei einer gewöhnlichen Sprachverbindung) . Erhöht man die Datenrate (z.B. beim "surfen" im WWW) , muß auch die Sendeleistung erhöht werden und der SAR würde wieder steigen. Aber "normalerweise" hält man sich das Telefon beim "Surfen" auch nicht ans Ohr, so daß in der kritischen Anwendung (klassisches Telefonieren "am Ohr") der SAR-Vorteil eines MIMO-Gerätes erheblich ist...

Die "Mimo-Technik" funktioniert nur mit neueren Mobilfunktechniken wie Wlan nach dem 11N Standard, Wimax, oder LTE, nicht aber bei GSM/UMTS.

K

Der "Gewinn" durch diesen Effekt dürfte um die 6 dB liegen (Faktor 4), zuzüglich des Faktor 2 geringeren SAR aufgrund der "verteilten" Sendeleistung, d.h. die lokale SAR eines mit dieser Technik ausgerüsteten Mobiltelefons könnte schätzungsweise auf 1/8 tel reduziert werden.

Danke, "Kuddel", schön plastisch erklärt.

Einen Haken hat mMn die Sache aber doch: Ist es bei einem Handy mit gewöhnlicher Antenne noch fast wurscht, ob das Handy während eines Telefonats "Sichtverbindung" zur Basis hat oder durch den Kopf seines Besitzer hindurch funken muss, so dürfte dies bei einem Mimo-Handy weniger wurscht sein. Infolge der Richtwirkung müsste die Basis bei "falsch herum" stehendem Handy-Nutzer merklich weniger Signal bekommen, da das Handy a) hauptsächlich in die falsche Richtung sendet und b) das nebensächliche Signal auch noch durch den Kopf muss. Dann greift eine Leistungsregelung, dreht am Handy auf und macht das an-und-für-sich günstige 1/8 SAR kaputt zu 1/4 oder gar 1/2. Und das alles nur, weil der gute Mann oder die gute Frau falsch herum zur Antenne der Basis steht . Oder habe ich bei meinem Retortenbaby etwas übersehen?

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Jedes komplexe Problem hat eine Lösung, die einfach, naheliegend, plausibel – und falsch ist.
– Frei nach Henry Louis Mencken (1880–1956) –

Einen Haken hat mMn die Sache aber doch: Ist es bei einem Handy mit gewöhnlicher Antenne noch fast wurscht, ob das Handy während eines Telefonats "Sichtverbindung" zur Basis hat oder durch den Kopf seines Besitzer hindurch funken muss, so dürfte dies bei einem Mimo-Handy weniger wurscht sein.

Nein, gerade hier hat die MimoTechnik einen Vorteil, da sie ja verschiedene Ausbreitungswege "anzettelt" und der Empfänger ebenfalls verschiedene Ausbreitungswege auswertet.

Damit ist gegenüber einem Mobiltelefon mit einer Antenne die Wahrscheinlichkeit höher, daß einer der Übertragunswege (analog zum Audio-Gleichnis: entweder der Lautsprecher rechts oder der Lautsprecher links) über Reflexionen stärker bei der Basisstation (bzw. den Ohren) ankommt.
Das müssen Sie sich vorstellen, wie einen Raum , in welchem der Blick auf die Lautsprecher durch eine Wand oder Möbelstück verstellt ist. Das Audio-Signal kommt nur über Reflexionen zum Zuhörer durch. Mit mehreren räumlich verteilten- , oder in verschiedene Richtungen abstrahlenden Lautsprechern ist die "Chance", einen günstigen (lauteren) Reflexionsweg zum Hörer zu finden, einfach besser.

Infolge der Richtwirkung müsste die Basis bei "falsch herum" stehendem Handy-Nutzer merklich weniger Signal bekommen, da das Handy a) hauptsächlich in die falsche Richtung sendet und b) das nebensächliche Signal auch noch durch den Kopf muss.

Hier liegt Ihr "Denkfehler".
Der Kopf dämpft so stark (aufgrund des Wassergehalts wesentlich mehr, als eine gleichstarke Ziegelwand) , daß kaum etwas hindurchgeht. In diesem Szenario würde (auch bei nur einer Antenne) die Verbindung überwiegend über Reflexionen am Boden oder an Häuserwänden stattfinden und dabei punktet eben die Mimo-Technik.

Außerdem bleibt der Vorteil, daß sich die Gesamt-Leistung auf 2 oder mehr Antennen verteilt, d.h. die Maximalleistung pro Antenne geringer ist, was dann ebenfalls zu geringeren Maximal-SAR-Werten führt
(an zwei 15 Watt Glühbirnen verbrennt man sich weniger schnell die Finger, als an einer 30 Watt Glühbirne).