Warum ist die Materialwahl bei Antennengehäusen so wichtig?

Für Mobilfunkantennen werden häufig Kunststoffgehäuse verwendet, da sie leicht und einfach zu handhaben sind. Es wird oft davon ausgegangen, dass der Kunststoff keinen Einfluss auf die Empfangsqualität hat. Doch die Realität sieht anders aus: Unterschiedliche Kunststoffe und Farbmischungen, insbesondere solche mit leitfähigen Pigmenten wie Graphit, können die Leistung der Antenne erheblich beeinflussen.

Im Rahmen unserer aktuellen Tests haben wir verschiedene Gehäusematerialien und -farben auf ihre Hochfrequenzeigenschaften hin überprüft. Das Hauptziel war es, die Dämpfungseigenschaften der Gehäuse zu messen, um die Signalverluste zu bewerten, die durch die Materialwahl entstehen.

Der Messaufbau

Für die Messungen verwendeten wir zwei Antennen: einen vertikalen Strahler der FTS 96220 Complete All Antenne sowie das Grundelement der 4x4 MIMO-Antenne. Der Frequenzbereich wurde von 600 MHz bis 4000 MHz festgelegt, mit einigen Messungen bis zu 6000 MHz.

Die Gehäuse, die getestet wurden, waren:

• PC lichtgrau (Polycarbonat)
• PC graphitgrau
• ABS lichtgrau
• ABS graphitgrau
• ABS graphitgrau für 4x4 MIMO Antenne

Die Messungen wurden jeweils mit geöffneten und geschlossenen Gehäusen durchgeführt, und als Vergleichswert diente die Messung des Strahlers ohne Gehäuse.

Ergebnisse im Überblick

Die Dämpfungswerte wurden in dB (Dezibel) gemessen. Je höher der dB-Wert, desto stärker wird das Signal gedämpft. Ein paar wichtige Erkenntnisse aus den Ergebnissen:

• Offen ohne Gehäuse: Wie erwartet zeigten die Messungen ohne Gehäuse die geringste Dämpfung und dienten als Referenz.
• PC- und ABS-Gehäuse: Beide Materialien zeigten bei höheren Frequenzen eine stärkere Dämpfung, insbesondere die graphitgrauen Varianten. Dies deutet darauf hin, dass leitfähige Pigmente wie Graphit die Signalübertragung verschlechtern.
• 4x4 MIMO Gehäuse: Bei diesem Gehäuse war die Dämpfung besonders bei Frequenzen über 4000 MHz signifikant höher, was auf eine Beeinträchtigung der Antennenleistung hindeutet.

Schlüsselinsights

1. Materialien mit Graphit: Sowohl Polycarbonat- als auch ABS-Gehäuse, die Graphit enthalten, führen zu einer erhöhten Dämpfung, vor allem im geschlossenen Zustand und bei höheren Frequenzen. Dies macht sie weniger geeignet für Anwendungen, die eine optimale Signalübertragung erfordern.
2. Farbunterschiede: Dunkle Pigmente, wie sie in den graphitgrauen Gehäusen verwendet werden, haben einen negativen Einfluss auf die Hochfrequenzeigenschaften. Lichtgraue Gehäuse schnitten in den Tests besser ab.
3. Gehäuse im Vergleich zu offenem Strahler: Keines der getesteten Gehäuse konnte mit dem offenen Strahler mithalten. Das zeigt, dass jedes Gehäuse die Signalübertragung in gewissem Maße beeinträchtigt.

Fazit und Handlungsempfehlungen

Die Messungen zeigen deutlich, dass die Wahl des Gehäusematerials und der Farbe entscheidenden Einfluss auf die Dämpfung der HF-Signale hat. Leitfähige Pigmente, wie Graphit, sollten vermieden werden, wenn eine optimale Signalübertragung gewünscht ist. Bei Anwendungen im 5G- oder hochfrequenten Bereich ist es besonders wichtig, geschlossene Gehäuse zu vermeiden oder Materialien mit niedriger Dämpfung zu wählen.

Ausblick: Für zukünftige Projekte und Antennenlösungen bei FTS Hennig werden wir besonders auf die Gehäuseeigenschaften achten und gegebenenfalls alternative Materialien in Betracht ziehen, um die Antennenleistung weiter zu optimieren.

Leider konnte im Rahmen dieser Tests nicht exakt geklärt werden, warum eine WLAN-Anwendung mit geschlossenem Gehäuse kein Signal mehr liefert. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um diese spezifische Problemstellung zu lösen.

Zusammenfassung: Die Wahl des richtigen Gehäuses ist entscheidend für die Leistung von Antennen, insbesondere in hochfrequenten Anwendungen. Eine detaillierte Analyse der verwendeten Materialien ist unerlässlich, um eine optimale Performance zu gewährleisten.

Wenn Sie mehr über unsere Testverfahren und Produkte erfahren möchten, besuchen Sie uns auf fts-hennig.de.