Antenne

Wo die Antennen sitzen

Schau dir den Rahmen deines Smartphones an. Die schmalen Kunststoffstreifen, die den Metallrahmen unterbrechen, sind kein Designelement. Sie trennen einzelne Rahmenstücke voneinander, die jeweils als eigene Antenne arbeiten. Weitere Antennen sind als dünne Leiterbahnen auf Kunststoffteilen, auf Flexkabeln oder unter der Rückseite angebracht.

Warum Empfang schlecht sein kann

Wenn dein Handy nach einem Sturz oder einer Reparatur deutlich schlechteren Empfang hat als vorher, ist oft ein Antennenkabel oder ein Federkontakt betroffen. Das lässt sich in der Regel beheben, ohne dass große Teile getauscht werden müssen.

Antenne oder Netz?

1. Vergleichen. Hat ein anderes Handy im selben Netz am selben Ort besseren Empfang?
2. SIM testen. Die SIM-Karte in einem anderen Gerät testen.
3. Netzwerkeinstellungen zurücksetzen. Löst Software-Probleme, ohne Daten zu löschen.
4. Prüfen lassen. Bleibt der Empfang schlecht, Antennen und Kabel prüfen lassen.

Ist überhaupt kein Netz vorhanden und auch die Modem-Firmware wird nicht angezeigt, liegt das Problem nicht an der Antenne, sondern am Baseband-Bereich der Platine.

Wie eine Antenne funktioniert

Eine Antenne wandelt elektrische Signale in elektromagnetische Wellen um und umgekehrt. Beim Senden fließt ein schnell wechselnder Strom durch die Antenne und erzeugt Funkwellen, die sich im Raum ausbreiten. Beim Empfangen treffen Funkwellen auf die Antenne und erzeugen darin einen winzigen Strom, den das Gerät auswertet.

Jede Antenne ist für bestimmte Frequenzen optimiert. Ihre Länge und Form hängen von der Wellenlänge des Signals ab. Je höher die Frequenz, desto kürzer die Welle und desto kleiner kann die Antenne sein. Das ist ein Grund, warum Smartphones viele verschiedene Antennen brauchen: Mobilfunk, WLAN, Bluetooth, GPS und NFC arbeiten auf sehr unterschiedlichen Frequenzen.

Wichtig ist auch die Abstimmung. Eine Antenne arbeitet nur dann effizient, wenn sie elektrisch genau zur Frequenz und zum Sender passt. Kleine Bauteile auf der Platine, sogenannte Anpassungsnetzwerke, sorgen für diese Abstimmung. Manche Smartphones passen sie sogar laufend an, je nachdem, wie du das Gerät hältst.

Der Rahmen als Antenne

Bei vielen Smartphones mit Metallrahmen ist der Rahmen selbst Teil der Antenne. Die kleinen Kunststoffstreifen, die du am Rand des Geräts siehst, trennen den Rahmen in einzelne Abschnitte. Jeder Abschnitt arbeitet als eigene Antenne für bestimmte Frequenzen. Ohne diese Trennstreifen würde das Metall die Funkwellen abschirmen.

Dieses Prinzip hat Apple mit dem iPhone 4 bekannt gemacht. Damals sorgte es für Diskussionen, weil sich der Empfang verschlechterte, wenn man das Gerät an einer bestimmten Stelle hielt und mit der Hand zwei Antennenabschnitte überbrückte. Heutige Geräte sind so abgestimmt, dass dieser Effekt deutlich geringer ausfällt.

Daneben gibt es Antennen, die als dünne Leiterbahnen auf Kunststoffteilen oder Flexkabeln im Gehäuse aufgebracht sind. Sie sitzen oft oben und unten im Gerät, damit immer mindestens eine Antenne frei ist, egal wie du das Gerät hältst.

Mehrere Antennen gleichzeitig

Moderne Smartphones nutzen für Mobilfunk und WLAN mehrere Antennen gleichzeitig. Diese Technik heißt MIMO, Multiple Input Multiple Output. Dabei werden Daten über mehrere Antennen parallel gesendet und empfangen. Das erhöht die Geschwindigkeit und macht die Verbindung stabiler, weil Störungen auf einer Antenne durch die anderen ausgeglichen werden.

Das Gerät wählt außerdem laufend aus, welche Antenne gerade das beste Signal hat. Hältst du das Smartphone so, dass eine Antenne verdeckt ist, wechselt es automatisch auf eine andere. Fällt eine Antenne durch einen Defekt aus, merkst du das deshalb oft nicht sofort, sondern nur an einer etwas schwächeren oder langsameren Verbindung.

Warum die Haltung den Empfang beeinflusst

Der menschliche Körper besteht zu einem großen Teil aus Wasser, und Wasser dämpft Funkwellen. Umschließt deine Hand eine Antenne, wird das Signal schwächer. Auch der Kopf beim Telefonieren hat Einfluss. Deshalb sind Antennen so verteilt, dass bei typischer Haltung möglichst immer eine frei liegt.

Hüllen können den Empfang ebenfalls beeinflussen. Hüllen aus Metall oder mit Metallteilen schirmen Funkwellen ab. Auch Magnethalterungen fürs Auto oder Metallplättchen für Magnethalter können stören, wenn sie direkt über einer Antenne sitzen. Hüllen aus Kunststoff, Silikon oder Leder sind dagegen unproblematisch.

Auch Gebäude spielen eine große Rolle. Beton, Metall und beschichtete Fenster dämpfen Funkwellen stark. In Kellern, Tiefgaragen und modernen Bürogebäuden mit Wärmeschutzverglasung ist der Empfang deshalb oft schlecht, ohne dass das Gerät defekt ist. Hier hilft WLAN-Telefonie, sofern dein Anbieter sie unterstützt.

Wie Antennen beschädigt werden

Antennen selbst sind robust, aber ihre Verbindungen zur Platine sind empfindlich. Viele Antennen sind über kleine Federkontakte mit der Platine verbunden. Diese Kontakte drücken auf Kontaktflächen am Rahmen oder Gehäuse. Verbiegen sie sich bei einer Reparatur oder korrodieren sie nach einem Wasserschaden, ist die Verbindung unterbrochen.

Bei Reparaturen am Display oder an der Rückseite werden Antennenteile oft ausgebaut. Werden sie nicht korrekt wieder eingesetzt oder sind Kontakte verschmutzt, leidet der Empfang. Auch ein verbogener Rahmen nach einem Sturz kann die Antenne verstimmen, weil sich ihre Form verändert.

So wird eine Antenne geprüft

In der Werkstatt wird zuerst die Signalstärke gemessen. Viele Smartphones haben ein verstecktes Testmenü, das den genauen Signalpegel in dBm anzeigt. Je näher der Wert an null liegt, desto besser. Ein Vergleich mit einem zweiten Gerät am selben Ort zeigt, ob das Gerät auffällig schlechter empfängt.

Danach werden die Antennenkontakte und Kabel unter dem Mikroskop geprüft. Verbogene Federkontakte werden gerichtet oder ersetzt, korrodierte Kontakte gereinigt. Erst wenn alle Verbindungen in Ordnung sind und der Empfang trotzdem schlecht bleibt, wird das Modem auf der Platine näher untersucht.

Antennen für 5G

Mit 5G sind die Anforderungen an Antennen weiter gestiegen. 5G nutzt mehr Frequenzbänder als frühere Mobilfunkstandards, und die Geräte müssen mehrere davon gleichzeitig verarbeiten können. In Deutschland läuft 5G vor allem auf Frequenzen um 700 MHz, 2,1 GHz und 3,6 GHz. Für jeden Bereich braucht das Smartphone passend abgestimmte Antennen.

In manchen Ländern, etwa in den USA, wird 5G zusätzlich im Millimeterwellenbereich angeboten. Diese sehr hohen Frequenzen erlauben enorme Geschwindigkeiten, haben aber eine geringe Reichweite und werden schon von einer Hand stark gedämpft. Smartphones für diese Märkte haben deshalb eigene, kleine Antennenmodule an mehreren Seiten des Gehäuses.

Für dich in Deutschland spielt der Millimeterwellenbereich im Alltag kaum eine Rolle. Wichtig ist, dass dein Gerät die hier genutzten Bänder unterstützt. Das ist bei aktuellen 5G-Smartphones für den europäischen Markt in der Regel gegeben.

Was du bei schlechtem Empfang tun kannst

1. Vergleichen. Prüfen, ob andere Geräte am selben Ort besseren Empfang haben.
2. Hülle abnehmen. Metall oder Magnete in der Hülle ausschließen.
3. Neustart und Flugmodus. Das Gerät sucht danach neu nach dem besten Netz.
4. Netzeinstellungen zurücksetzen. Behebt fehlerhafte Einstellungen, ohne Daten zu löschen.
5. Werkstatt. Bleibt der Empfang schlecht, Antennen und Kontakte prüfen lassen.

Ein Zurücksetzen der Netzwerkeinstellungen löscht gespeicherte WLAN-Passwörter und Bluetooth-Kopplungen, aber keine Fotos oder Apps. Es ist ein guter Schritt, bevor du an einen Hardwaredefekt denkst.

Zusammengefasst sind Antennen unscheinbare, aber entscheidende Bauteile in jedem Smartphone. Meist liegt ein schlechter Empfang am Netz oder an der Umgebung. Hat sich der Empfang aber plötzlich nach einem Sturz, einem Wasserschaden oder einer Reparatur verschlechtert, lohnt sich eine Prüfung der Antennen und ihrer Kontakte.

Häufige Fragen