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Kurzwellenausbreitung

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Kurzwellenausbreitung - Rund um die Welt

Die Kurzwellenausbreitung über die Raumwelle macht weltweite Funkverbindungen möglich. In dieser Lerneinheit lernst du die wichtigsten Konzepte: MUF, LUF, kritische Frequenz, Sprungdistanz und mehr.

Stell dir vor: Die Ionosphäre ist wie ein gekrümmter Spiegel über der Erde:
  • Je flacher du strahlst, desto weiter springt das Signal
  • Je höher die Frequenz, desto leichter durchdringt sie den Spiegel
  • Die MUF ist die höchste Frequenz, die noch reflektiert wird

Fragen AH201-AH203: Bandwahl nach Tageszeit

Die Wahl des richtigen Bandes hängt von Tageszeit, Entfernung und Sonnenaktivität ab.

FrageSituationEmpfohlenes Band
AH201Hamburg-München, Mittag40 m-Band
AH202Sonnenfleckenminimum, DX20 m-Band (14 MHz)
AH203Nachts, weltweit160 m, 80 m, 40 m
Faustregel:
  • Tagsüber: Höhere Bänder (20m, 15m, 10m) für DX
  • Nachts: Niedrigere Bänder (160m, 80m, 40m) für DX
  • 20m-Band: Der "Allrounder" - funktioniert fast immer

Fragen AH204-AH205: Kritische Frequenz

Die kritische Frequenz ist ein wichtiges Maß für den Zustand der Ionosphäre.

Frage AH204 fragt nach der Definition:

Antwort: Die kritische Frequenz (foF2) ist die höchste Frequenz, die bei senkrechter Abstrahlung von der F2-Region noch zur Erde zurückgeworfen wird.

Frage AH205 fragt: Bei foF2 = 12 MHz und 90° Einstrahlung - welche Frequenz wird zurückgeworfen?

Antwort: Bei 90° liegt die höchste zurückgeworfene Frequenz bei 12 MHz.

Warum? Die kritische Frequenz ist per Definition die MUF bei senkrechter (90°) Einstrahlung. Bei flacheren Winkeln ist die MUF höher!

Fragen AH206-AH209: MUF (Maximum Usable Frequency)

Die MUF ist die wichtigste Kenngröße für die Kurzwellenausbreitung.

Fragen AH206-AH207 fragen nach der Definition:

Antwort: Die MUF ist die höchste nutzbare/brauchbare Frequenz für eine Raumwellenverbindung.

Frage AH208 fragt nach dem Zusammenhang zur kritischen Frequenz:

Antwort: Die MUF liegt höher als die kritische Frequenz, und zwar umso mehr, je flacher die Antenne abstrahlt.
Daumenregel: Bei sehr flacher Abstrahlung kann die MUF bis zum Dreifachen der kritischen Frequenz betragen!

Frage AH209: MUF berechnen

Frage AH209 ist eine Rechenaufgabe: Abstrahlwinkel 45°, kritische Frequenz 3 MHz.

Antwort: MUF = 4,2 MHz, f_opt = 3,6 MHz

Die optimale Frequenz (FOT) liegt etwa 15% unter der MUF, um Schwankungen auszugleichen.

Fragen AH210-AH211: LUF (Lowest Usable Frequency)

Die LUF begrenzt den nutzbaren Frequenzbereich nach unten.

Antwort (AH210, AH211): Die LUF ist die niedrigste brauchbare Frequenz, bei der eine Verbindung über die Raumwelle hergestellt werden kann.

Warum gibt es die LUF? Niedrigere Frequenzen werden von der D-Region zu stark gedämpft. Die LUF liegt dort, wo die Dämpfung gerade noch akzeptabel ist.

MUF
Obergrenze
Begrenzt durch: Ionisation (zu schwach → Welle geht durch)
LUF
Untergrenze
Begrenzt durch: D-Schicht-Dämpfung (zu stark → Signal stirbt)

Fragen AH212-AH214: Sprungdistanz

Die Sprungdistanz hängt von der Höhe der reflektierenden Schicht ab.

Frage AH212 fragt: Was beeinflusst die Sprungdistanz NICHT?

Antwort: Die Änderung der Strahlungsleistung hat keine Auswirkung auf die Sprungentfernung.

Warum? Die Sprungdistanz hängt nur von Geometrie ab (Höhe der Schicht, Abstrahlwinkel) - nicht von der Leistung!

FrageSchichtMax. Sprungdistanz
AH213F2-Regionca. 4000 km
AH214E-Regionca. 2200 km

Warum der Unterschied? Die F2-Region ist höher (250-450 km) als die E-Region (90-130 km). Je höher der "Spiegel", desto weiter der Sprung.

Frage AH215: Die tote Zone

Frage AH215 beschreibt: Station A in 1500 km hört das Signal, Station B in 60 km nicht. Warum?

Antwort: Funkstelle B kann die Bodenwelle nicht mehr und die Raumwelle noch nicht empfangen.

Die tote Zone (Skip Zone) ist der Bereich, der für die Bodenwelle zu weit und für die Raumwelle zu nah ist.

Fragen AH216-AH218: Langer und kurzer Weg

Auf Kurzwelle kann man eine Station auf zwei Wegen erreichen: dem kurzen Weg (Short Path) oder dem langen Weg (Long Path) - einmal um die halbe Erde herum!

Frage AH216 fragt: Wie erkennt man, dass man auf dem langen Weg gearbeitet hat?

Antwort: Die Richtantenne zeigt 180° entgegengesetzt zur Richtung des kürzesten Weges.

Azimut-Berechnung (Fragen AH217-AH218)

Für den langen Weg: 180° zum kurzen Weg addieren (oder subtrahieren, wenn >360°).

Rechenbeispiel AH217: Frankfurt → Tokio
Kurzer Weg: 38°
Langer Weg: 38° + 180° = 218°
Rechenbeispiel AH218: Frankfurt → Buenos Aires
Kurzer Weg: 231°
Langer Weg: 231° - 180° = 51°

Frage AH219: Polarisation

Frage AH219 fragt: Was passiert mit der Polarisation bei Raumwellenausbreitung?

Antwort: Die Polarisation wird bei der Brechung in der Ionosphäre stets verändert.

Warum? Das Erdmagnetfeld dreht die Polarisationsebene (Faraday-Rotation). Deshalb ist auf KW die Antennen-Polarisation weniger wichtig als auf VHF/UHF.

Frage AH220: Sporadic-E

Frage AH220 fragt: Wie wirkt sich Sporadic-E auf die höheren KW-Bänder aus?

Antwort: Die tote Zone wird reduziert oder verschwindet ganz.

Warum? Sporadic-E reflektiert auch bei steileren Winkeln - dadurch werden auch nähere Stationen erreichbar.

Frage AH221: Mögel-Dellinger-Effekt

Frage AH221 fragt: Was bewirkt erhöhte UV-/Röntgenstrahlung durch Sonneneruptionen?

Antwort: Sie beeinflusst vor allem die D-Region, die dann Kurzwellen so stark dämpft, dass keine Raumwellenausbreitung mehr möglich ist.

Der Mögel-Dellinger-Effekt kann KW-Verbindungen für Minuten bis Stunden unterbrechen!

Frage AH222: Mehrwegeausbreitung

Frage AH222 fragt: Was passiert, wenn ein Signal auf zwei Wegen ankommt?

Antwort: Es kommt zu Interferenzen der beiden Signale.

Je nach Phasenlage verstärken oder löschen sich die Signale - das führt zu Fading.

Frage AH223: Backscatter

Frage AH223 fragt: Was ist charakteristisch für ein Backscatter-Signal?

Antwort: Schnelle, unregelmäßige Feldstärkeschwankungen (Flatterfading)

Backscatter entsteht durch Streuung an vielen kleinen Reflexionspunkten - das Signal "flattert" stark.

Zusammenfassung für die Prüfung

FrageThemaRichtige Antwort
AH201Band HH-M Mittag40 m-Band
AH202Sonnenfleckenmin.20 m-Band
AH203Nachts weltweit160m, 80m, 40m
AH204Krit. Frequenz Def.Höchste bei 90° Abstrahlung
AH205foF2 = 12 MHz12 MHz bei 90°
AH206MUF DefinitionHöchste nutzbare Frequenz
AH207MUF DefinitionHöchste brauchbare Frequenz
AH208MUF vs. krit. Freq.Höher, je flacher Abstrahlung
AH209MUF berechnen4,2 MHz, f_opt 3,6 MHz
AH210LUF DefinitionNiedrigste brauchbare Frequenz
AH211LUF = 6 MHzNiedrigste für Raumwelle
AH212SprungdistanzLeistung hat KEINEN Einfluss
AH213F2-Sprungca. 4000 km
AH214E-Sprungca. 2200 km
AH215Tote ZoneBodenwelle endet, Raumwelle beginnt nicht
AH216Langer WegAntenne 180° entgegengesetzt
AH217Azimut Tokio218°
AH218Azimut Buenos Aires51°
AH219PolarisationWird stets verändert
AH220Sporadic-ETote Zone reduziert
AH221Mögel-DellingerD-Region dämpft massiv
AH222MehrwegeInterferenzen
AH223BackscatterFlatterfading
Tipp für die Prüfung: Merke dir die Sprungdistanzen: F2 = 4000 km, E = 2200 km. Und: Für den langen Weg einfach 180° addieren/subtrahieren!

Wissenskontrolle

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AH201

Welches der nachstehend aufgeführten Bänder ist für KW-Verbindungen zwischen Hamburg und München um die Mittagszeit herum üblicherweise gut geeignet?

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Die kritische Frequenz der F2-Region (foF2) ist die ...

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Angenommen, die kritische Frequenz der F2-Region (foF2) liegt bei 12 MHz. Welche Aussage ist dann richtig? Bei Einstrahlung in die Ionosphäre unter einem Winkel von ...

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Die höchste Frequenz, bei der eine Kommunikation zwischen zwei Funkstellen über Raumwelle möglich ist, wird als ...

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Wenn sich elektromagnetische Wellen zwischen zwei Orten durch ionosphärische Brechung ausbreiten, dann ist die MUF ...

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Die höchste brauchbare Frequenz (MUF) für eine Funkstrecke ...

AH209

Wie groß ist die höchste nutzbare Frequenz (MUF) und die optimale Frequenz $f_{\textrm{opt}}$, wenn die Antenne in einem Winkel von $45^\circ$ schräg nach oben strahlt und die kritische Frequenz $f_{k}$ 3 MHz beträgt?

AH210

Die LUF für eine Funkstrecke ist ...

AH211

Was bedeutet die Aussage: "Die LUF für eine Funkstrecke liegt bei 6 MHz"?

AH212

Was hat keine Auswirkungen auf die Sprungentfernung?

AH213

Wie groß ist in etwa die maximale Entfernung, die ein KW-Signal bei Refraktion (Brechung) an der F2-Region auf der Erdoberfläche mit einem Sprung (Hop) überbrücken kann?

AH214

Wie groß ist in etwa die maximale Entfernung, die ein KW-Signal bei Refraktion (Brechung) in der E-Region auf der Erdoberfläche mit einem Sprung (Hop) überbrücken kann? Sie beträgt etwa ...

AH215

Eine Aussendung auf dem 20 m-Band kann von der Funkstelle A in einer Entfernung von 1500 km, nicht jedoch von der Funkstelle B in 60 km Entfernung empfangen werden. Der Grund hierfür ist, dass ...

AH216

Wie erkennt ein Funkamateur in der Regel, dass er mit "PY" auf dem indirekten und somit längeren Weg gearbeitet hat?

AH217

Eine Amateurfunkstation in Frankfurt/Main will eine Verbindung nach Tokio auf dem langen Weg herstellen. Auf welchen Winkel gegen Nord (Azimut) muss der Funkamateur seinen Kurzwellenbeam drehen, wenn die Beamrichtung für den kurzen Weg 38 ° beträgt? Er muss die Antenne drehen auf ...

AH218

Eine Amateurfunkstation in Frankfurt/Main will eine Verbindung nach Buenos Aires auf dem langen Weg herstellen. Auf welchen Winkel gegen Nord (Azimut) muss der Funkamateur seinen Kurzwellenbeam drehen, wenn die Beamrichtung für den kurzen Weg 231 ° beträgt? Er muss die Antenne drehen auf ...

AH219

Wie wird die Polarisation einer elektromagnetischen Welle bei der Ausbreitung über die Raumwelle beeinflusst?

AH220

Wie wirkt sich "Sporadic E" auf die höheren Kurzwellenbänder aus?

AH221

Massiv erhöhte UV- und Röntgenstrahlung, wie sie vor allem durch starke Sonneneruptionen hervorgerufen wird, beeinflusst in der Ionosphäre vor allem ...

AH222

Welcher Effekt tritt ein, wenn das Signal eines Senders auf zwei unterschiedlichen Wegen zum Empfänger gelangt?

AH223

Was ist für ein "Backscatter-Signal" charakteristisch?

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