Pfadverlust

Der Pfadverlust L beschreibt den Verlust an elektromagnetischer Leistung P zwischen einem Sender und einem Empfänger. Ein geringer Pfadverlust kennzeichnet üblicherweise eine gute Empfangssituation.

Gegenüber unerwünschten Signalen ist bei Strahlungskopplung ein hinreichend großer Pfadverlust auf dem Kopplungspfad zwischen Störquelle (Sender) und Störsenke (Empfänger) ein Kennzeichen der elektromagnetischen Verträglichkeit. Die Erhöhung des Pfadverlustes zum Beispiel durch die Erhöhung der räumlichen Distanz zwischen Senke und Quelle ist dann eine Entstörmaßnahme.

Freiraumausbreitung

Der Pfadverlust in Dezibel beträgt bei einer Ausbreitung im freien Raum ohne Störeinflüsse:

$\frac {L_\mathrm{F}}{\mathrm{dB}} = 20 \log f + 20 \log d - 20 \log \frac{c}{4 \pi}$

• f : Frequenz
• d : Entfernung zwischen Sender und Empfänger
• c : Lichtgeschwindigkeit

Zweiwegeausbreitung

Sender und Spiegelbild an ebener Fläche

Die o.g. Gleichung gilt für den freien Raum. Breitet sich die Welle über einer elektrisch leitenden Ebene aus, wird sie in der Regel vom Empfänger sowohl direkt als auch indirekt, von der Ebene gespiegelt, empfangen. Man spricht von Zweiwegeausbreitung.

$L_\mathrm{P} = -g_\mathrm{S} - g_\mathrm{E} - 20 \log h_\mathrm{S} - 20 \log h_\mathrm{E} - 40 \log d$

Näherung für $h_\mathrm{S} + h_\mathrm{E} \ll d$

h_S und h_E geben die Höhen der Sende- und Empfangsantenne über der Ebene an. Bei der Ausbreitung über der Ebene vergrößert sich der Pfadverlust sehr viel schneller (mit der Potenz 4) als im freien Raum (mit der Potenz 2).

Weitere Modelle

Weiter verbreitete Modelle für den Pfadverlust sind:

• Okumura und Hata

Siehe auch

• Freiraumdämpfung
• Fresnelzone
• Kanalgewinn (Link budget)
• Mehrwege-Effekt
• Fading
• Streuung (Physik)

Literatur

• Jürgen Detlefsen, Uwe Siart: Grundlagen der Hochfrequenztechnik. 2. Auflage, Oldenbourg, München Wien 2006, ISBN 3-486-57866-9
• Wolfgang Frohberg, Horst Kolloschie, Helmut Löffler: Taschenbuch der Nachrichtentechnik. Hanser, 2008.
• Herbert Zwaraber: Praktischer Aufbau und Prüfung von Antennenanlagen. 9. Auflage, Hüthig, Heidelberg 1989, ISBN 3-7785-1807-0