Funkgeräte und Antennenanlagen wandeln die drahtgebundenen elektrischen Signale in elektromagnetische Wellen um und senden diese in den Raum, wo sie von anderen Funkgeräten wieder empfangen werden. Durch geeignete Techniken, Kodierungen und Modulation können sehr komplexe Informationen (Sprache, Daten, usw.) zu den Empfängern und Kunden übertragen werden. Die Antennen können in gewisser Weise als „Stimme“ und „Ohr“ des komplexen Mobilfunksystems betrachtet werden.

     Diese Geräte können entweder, wie am Beispiel der Richtfunkstrecken, gezielt nur zwei Punkte in Verbindung setzen, oder, wie beim Hörfunk, Fernsehen und Mobilfunk, eine ganze Gegend großräumig mit einem Signal oder Funkdienst versorgen. Die Antennen werden durch den Antennengewinn und das Strahlungsdiagramm charakterisiert. Der Antennengewinn ist das Verhältniss aus der maximalen Leistungsdichte der Antenne in Strahlungsrichtung und der Leistungsdichte einer Bezugsantenne (entweder ein isotroper Kugelstrahler oder ein Halbwellendipol). Der Antennengewinn ist ein Maß für die Fähigkeit der Antenne die abgestrahlte Leistung in eine bestimmte Richtung zu konzentrieren.

Figur: Das Antennendiagramm stellt die Richtcharakteristik dar. Links sieht man das Diagramm eines Halbwellendipols, rechts das einer Richtantenne einer Basisstation

Die Antennen einer Basisstation strahlen also normalerweise nicht gleichmäßig in alle Richtungen (isotropisch), sondern sie weisen bevorzugte Richtungen auf: die erzeugte Feldstärke hängt daher nicht nur vom Abstand, sondern auch von der Strahlungsrichtung ab. Ausgehend vom Antennediagramm kann man vertikale und horizontale Querschnitte der elektrischen Feldstärke erhalten. Diese graphischen Darstellungen benötigt man zur Bewertung der elektromagnetischen Belastung im Umfeld einer Basisstation, indem man z.B. die Feldstärkenverteilung mit der Gebäudekartierung vergleicht.

Figur: Beispiel eines vertikalen Querschnittes: die Isolinien der elektrischen Feldstärke (V/m) sind hier dargestellt.

Figur: Beispiel eines horizontalen Querschnittes: die Isolinien der elektrischen Feldstärke (V/m) sind hier dargestellt.

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