Adaptive 5G-Antennen: Abschätzung der Maximalimmission (Technik)

H. Lamarr , München, Samstag, 20.03.2021, 21:43 (vor 1553 Tagen) @ rallb

Vielen Dank, das macht es für mich nachvollziehbarer. Die Immissionsspitzen können also durchaus ein Stück über dem veröffentlichten Effektivwert liegen.

Sie können nicht nur, sie dürfen auch.

Daraus ergeben sich für mich zwei Anschluss-Fragen:

1. Gibt es bei 5G einen definierten Faktor, mit dem man vom gemessenen Effektivwert auf die maximalen Immisionspitzen schließen kann ? Bzgl. LTE findet man ja im Netz Angaben von 10-13dB Crest-Faktor, also dem 10-20 fachen des Effektivwertes. Liegen wir hier in einer ähnlichen Größenordnung?

Ehrlich gesagt habe ich keine Ahnung, ob der Crest-Faktor von LTE auch für 5G gilt. Da bei adaptiven Antennen, ich gehe davon aus Sie wissen was das ist, zusätzlich zur zeitlichen Schwankung der Immission noch wegen Beamforming die räumliche in deutlichem Ausmaß hinzukommt, vermute ich bei 5G einen noch höheren Crest-Faktor als bei 4G oder eine stärkere Schwankung des Crest-Faktors. Konkret berechnen wird sich das nicht lassen, da die Immission wegen Beamforming zufallsbedingt ist. Schlaue Köpfe in der Schweiz haben aber mit Wahrscheinlichkeitsberechnungen Faktoren ermittelt, um die Mobilfunknetzbetreiber die Sendeleistung ihrer adaptiven Antennen (in Bezug auf nicht-adaptive Antennen) anheben dürfen, ohne dass über die Zeit gemittelt Grenzwerte (in der Schweiz die Anlagegrenzwerte) überschritten werden. Diese Faktoren hängen von der Bauart adaptiver Antennen ab (Stärke des Beamformings) und reichen von 0 dB (herkömmliche Antennen mit 1 bis 7 Elementarantennen) bis 10 dB für adaptive Antennen mit 64 oder mehr Elementarantennen.

2. Die üblichen Sendeleistungen der 5G-Anlagen werden im ANFR-Bericht bei 160 bzw. 200 Watt angesetzt. Sind dies die maximal möglichen Spitzen in der Sendeleistung oder ist auch dies als gemittelter Wert zu verstehen?

Darüber habe ich nie nachgedacht, Leistungsangaben sind üblicherweise aber Effektivwerte. Allerdings wird zuweilen nicht zwischen Sendeleistung und Strahlungsleistung differenziert, beide Begriffe sind nicht synonym.

Oder anders gefragt: Können diese Antennen an einem Messpunkt physikalisch gesehen überhaupt (kurzzeitig) höhere Leistungsflussdichten als 200W/m2 erzeugen?

Sie machen doch nicht etwa aus 200 W Sendeleistung 200 W/m² Leistungsflussdichte?! Oder wie kommen Sie ausgerechnet auf 200 W/m²? Um auf die Strahlungsleistung einer Antenne zu kommen, müssen Sie einerseits Kabeldämpfungen berücksichtigen und andererseits den Gewinn einer Richtantenne z.B. Faktor 50 (17 dB) mit der eingespeisten Sendeleistung multiplizieren. Bei konstanter Sendeleistung steigt die Leistungsflußdichte im Freifeld quadratisch mit der Annäherung an die Antenne, also z.B. Halbieren des Abstands führt zu 4-facher Leistungsflußdichte. Mehr als 200 W/m² sollten also aus meiner Sicht durchaus drin sein, nicht nur kurzfristig, Sie müssen sich dazu einer Antenne nur genug nähern und nicht davor zurückschrecken, den Sicherheitsabstand zu unterschreiten .

Mehr als 10 W/m² (gemittelt über 6 Minuten) sind bei Frequenzen >2 GHz für Privatpersonen nicht zulässig, wer im Beruf befeldet wird muss 50 W/m² aushalten. Kurzfristig darf in Deutschland gemäß 26. BImSchV die Leistungsflussdichte auf 320 W/m² ansteigen, solange gewährleistet ist, dass im selben 6-Minuten-Intervall der Grenzwert 10 W/m² nicht überschritten wird.

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