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Matthias Jung
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[photo:217:e_aurora:Aurora am Notfunk Ausbildungswochenende im Mai 2024]
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Wenn geladene Teilchen aus dem Sonnenwind in das Erdmagnetfeld einkoppeln, werden sie zu den Polen hin abgeleitet. Dort treffen sie auf die zunehmend dichtere Atmosphäre und ionisieren dort vor allem den Sauerstoff und Stickstoff der Hochatmosphäre bis herunter in eine Höhe von etwa 90 km, also den Bereich der E-Region. Die so angeregten Atome und Moleküle erzeugen dann zum einen die Lichterscheinungen der Polarlichter, zum anderen brechen sie Funkwellen. Das wird vorwiegend im VHF Bereich (6- und 2-Meter-Band) für DX-Verbindungen genutzt.
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Wenn geladene Teilchen aus dem Sonnenwind in das Erdmagnetfeld einkoppeln, werden sie zu den Polen hin abgeleitet. Dort treffen sie auf die zunehmend dichtere Atmosphäre und ionisieren dort vor allem den Sauerstoff und Stickstoff der Hochatmosphäre bis herunter in eine Höhe von etwa $\qty{90}{\kilo\meter}$, also den Bereich der E-Region. Die so angeregten Atome und Moleküle erzeugen dann zum einen die Lichterscheinungen der Polarlichter, zum anderen brechen sie Funkwellen. Das wird vorwiegend im VHF Bereich ($\qty{6}{\meter}$ und $\qty{2}{\meter}$-Band) für DX-Verbindungen genutzt.
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Die brechenden Gebiete sind sehr dynamisch, der Signalweg der Funkwellen ändert sich daher ständig und massiv. Dies sorgt für rapide Signalschwankungen (Fading) und zudem eine frequenzmäßige Verbreiterung des Signals, den sogenannten Doppler-Spread. Deswegen sind Telefonie-Verbindungen schwierig, weil die Sprache dadurch schwer verständlich wird. Telegrafiesignale (CW) eignen sich besser, aber auch sie haben einen sehr rauen Ton, weswegen man im RST Signalrapport das "T" für die Beurteilung der Tonqualität ganz weglässt und stattdessen den Buchstaben "A" für "Aurora" gibt.
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Ein Beispiel eines Aurora-CW-QSOs zwischen OH2MA und OH2LAK auf 50 MHz gibt es auf [Youtube](https://50ohm.de/acw). Hier kann man den sehr rauen und verauschten Ton der Morsezeichen hören. Ein SSB QSO gibt es auch auf [Youtube](https://50ohm.de/assb) zum Anhören.
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Ein Beispiel eines Aurora-CW-QSOs zwischen OH2MA und OH2LAK auf $\qty{50}{\mega\hertz}$ gibt es auf [Youtube](https://50ohm.de/acw). Hier kann man den sehr rauen und verauschten Ton der Morsezeichen hören. Ein SSB QSO gibt es auch auf [Youtube](https://50ohm.de/assb) zum Anhören.
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[question:EH305]
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In der Klasse E haben wir bereits Aurora kennengelernt: Wenn geladene Teilchen aus dem Sonnenwind in die Hochatmosphäre einkoppeln, entstehen zum einen Polarlichter, zum anderen werden Funkwellen gebrochen, was vor allem im VHF-Bereich (6 m und 2 m) für DX-Verbindungen genutzt wird. In der Klasse A gibt es hierzu noch weitere vertiefende Fragen.
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In der Klasse E haben wir bereits Aurora kennengelernt: Wenn geladene Teilchen aus dem Sonnenwind in die Hochatmosphäre einkoppeln, entstehen zum einen Polarlichter, zum anderen werden Funkwellen gebrochen, was vor allem im VHF-Bereich ($\qty{6}{\meter}$ und $\qty{2}{\meter}$) für DX-Verbindungen genutzt wird. In der Klasse A gibt es hierzu noch weitere vertiefende Fragen.
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Dabei solltest du dir folgende Dinge merken:
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* Die Aurora findet in der E-Region (90 bis 130 km) in der Nähe der Pole statt.
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* Die Aurora findet in der E-Region ($\num{90}$ bis $\qty{130}{\kilo\meter}$) in der Nähe der Pole statt.
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* Geladene Teilchen der Sonne dringen in die Atmosphäre ein.
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* Für uns in Europa ist die Polarregion im Norden.
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* Am besten eignet sich CW für Aurora.
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Wenn sich zwei (oder mehr) Signale gleicher Frequenz überlagern, dann addieren sich im Empfänger ihre Amplituden. Je nach Phasenlage führt das zu einer Verstärkung oder Abschwächung des resultierenden Summensignals. Sind die Amplituden zweier Signale gleich groß, aber die Phase um 180° verschoben, wird ihr Summensignal sogar zu Null, verschwindet also.
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Wenn sich zwei (oder mehr) Signale gleicher Frequenz überlagern, dann addieren sich im Empfänger ihre Amplituden. Je nach Phasenlage führt das zu einer Verstärkung oder Abschwächung des resultierenden Summensignals. Sind die Amplituden zweier Signale gleich groß, aber die Phase um $\qty{180}{\degree}$ verschoben, wird ihr Summensignal sogar zu Null, verschwindet also.
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[include:fading_applet]
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Die *Greyline* ist der Bereich der Tag-/Nachtgrenze, also alle Gebiete, die sich zu einer bestimmten Zeit kurz vor oder nach Sonnenauf- und -untergang befinden. Sie stellt einen Ring dar, der um die gesamte Erdkugel führt und in dem besondere Ausbreitungsbedingungen für Kurzwellen herrschen. Denn hier ist die dämpfende Wirkung der D-Region geschwächt oder noch nicht (bei Sonnenaufgang) bzw. nicht mehr (bei Sonnenuntergang) vorhanden, während die brechende Wirkung der E- und F-Regionen noch bzw. schon wirksam ist.
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Damit sind - besonders in der Zeit um die Tag- und Nacht-Gleichen herum - DX-Verbindungen vor allem auf den unteren Kurzwellenbändern und dem 160-Meter-Band möglich, die von Europa aus bis Australien, Neuseeland und in den Pazifik führen können.
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Damit sind - besonders in der Zeit um die Tag- und Nacht-Gleichen herum - DX-Verbindungen vor allem auf den unteren Kurzwellenbändern und dem $\qty{160}{\meter}$-Band möglich, die von Europa aus bis Australien, Neuseeland und in den Pazifik führen können.
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[question:EH213]
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@@ -4,7 +4,7 @@ Die von der Sonne kommende Strahlung schlägt Elektronen aus den Sauerstoff- und
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[question:EH101]
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Dieser Prozess verleiht insbesondere der Kurzwelle ihre einzigartigen Fähigkeiten. Dabei bestimmt die Dichte dieser freien Elektronen, welche Frequenzen noch gebrochen werden können: Je höher die Dichte, desto höher die Frequenz. Daher brauchen wir für die oberen Kurzwellenbänder hohe Ionisation und damit ein hohes Maß an der dafür notwendigen Sonnenstrahlung. Deshalb ist insbesondere während des Sonnenfleckenmaximums das 10-Meter-Band (28,0–29,7 MHz) tagsüber besonders gut nutzbar – und das selbst bei geringer Sendeleistung.
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Dieser Prozess verleiht insbesondere der Kurzwelle ihre einzigartigen Fähigkeiten. Dabei bestimmt die Dichte dieser freien Elektronen, welche Frequenzen noch gebrochen werden können: Je höher die Dichte, desto höher die Frequenz. Daher brauchen wir für die oberen Kurzwellenbänder hohe Ionisation und damit ein hohes Maß an der dafür notwendigen Sonnenstrahlung. Deshalb ist insbesondere während des Sonnenfleckenmaximums das $\qty{10}{\meter}$-Band ($\qtyrange{28,0}{29,7}{\mega\hertz}$) tagsüber besonders gut nutzbar – und das selbst bei geringer Sendeleistung.
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[picture:865:e_wellenausbreitung_refraktion:Refraktion an Schichten der Ionosphäre]
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@@ -26,9 +26,9 @@ Für den Kurzwellenbereich sind insbesondere drei Regionen der Ionosphäre von B
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**D-Region**
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Die niedrigste der Drei ist die *D-Region* in etwa 50 bis 90 km Höhe. Hier ist allerdings die Gasdichte noch so hoch, dass die zum Schwingen angeregten Elektronen schnell mit anderen Teilchen kollidieren. Dadurch verliert die Funkwelle Energie. Die D-Region *dämpft* also diese Wellen, bis hin zur völligen Auslöschung. Dieser Effekt wird mit steigender Frequenz geringer und ist oberhalb etwa 10 MHz nicht mehr bedeutend.
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Die niedrigste der Drei ist die *D-Region* in etwa $\num{50}$ bis $\qty{90}{\kilo\meter}$ Höhe. Hier ist allerdings die Gasdichte noch so hoch, dass die zum Schwingen angeregten Elektronen schnell mit anderen Teilchen kollidieren. Dadurch verliert die Funkwelle Energie. Die D-Region *dämpft* also diese Wellen, bis hin zur völligen Auslöschung. Dieser Effekt wird mit steigender Frequenz geringer und ist oberhalb etwa $\qty{10}{\mega\hertz}$ nicht mehr bedeutend.
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Wenn nach Sonnenuntergang keine Strahlung von der Sonne mehr kommt, rekombinieren die Elektronen unmittelbar und die D-Region löst sich praktisch auf. Deswegen sind die unteren Kurzwellenbänder, z.B. 80 m oder 160 m, (genauso wir die Lang- und Mittelwelle) tagsüber weitgehend leer, denn dann können sich die Funkwellen nur über die Bodenwelle ausbreiten, weil die Raumwelle von der D-Region quasi verschluckt wird.
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Wenn nach Sonnenuntergang keine Strahlung von der Sonne mehr kommt, rekombinieren die Elektronen unmittelbar und die D-Region löst sich praktisch auf. Deswegen sind die unteren Kurzwellenbänder, z.B. $\qty{80}{\meter}$ oder $\qty{160}{\meter}$, (genauso wir die Lang- und Mittelwelle) tagsüber weitgehend leer, denn dann können sich die Funkwellen nur über die Bodenwelle ausbreiten, weil die Raumwelle von der D-Region quasi verschluckt wird.
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[question:EH210]
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[question:EH105]
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@@ -37,9 +37,9 @@ Wenn nach Sonnenuntergang keine Strahlung von der Sonne mehr kommt, rekombiniere
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**E-Region**
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In 90 bis 130 km Höhe schließt sich die *E-Region* an, welche wir schon in den Prüfungsfragen zur Klasse N kennen gelernt haben. Sie bricht unter normalen Umständen schräg einfallende Funkwellen bis etwa 10 MHz, mit einem Sprung können dabei etwas mehr als 2000 km überbrückt werde. Auch die E-Region löst sich nach Sonnenuntergang binnen weniger Minuten auf.
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In $\num{90}$ bis $\qty{130}{\kilo\meter}$ Höhe schließt sich die *E-Region* an, welche wir schon in den Prüfungsfragen zur Klasse N kennen gelernt haben. Sie bricht unter normalen Umständen schräg einfallende Funkwellen bis etwa $\qty{10}{\mega\hertz}$, mit einem Sprung können dabei etwas mehr als $\qty{2000}{\kilo\meter}$ überbrückt werde. Auch die E-Region löst sich nach Sonnenuntergang binnen weniger Minuten auf.
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In dieser Region findet sich in den gemäßigten Breiten vor allem in den Sommermonaten ein besonderes Phänomen, die *sporadische E-Schicht* (kurz *Es*). Sie besteht aus meist kleinräumigen, sehr stark ionosierten Bereichen und ist in der Lage, Funkwellen viel höherer Frequenz zu brechen, bis hinauf in das 2-Meter-Band.
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In dieser Region findet sich in den gemäßigten Breiten vor allem in den Sommermonaten ein besonderes Phänomen, die *sporadische E-Schicht* (kurz *Es*). Sie besteht aus meist kleinräumigen, sehr stark ionosierten Bereichen und ist in der Lage, Funkwellen viel höherer Frequenz zu brechen, bis hinauf in das $\qty{2}{\meter}$-Band.
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[picture:733:e_sporadic_e:Refraktion (Brechung) von Funkwellen an stark ionisierten Bereichen der E-Schicht]
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@@ -51,7 +51,7 @@ In dieser Region findet sich in den gemäßigten Breiten vor allem in den Sommer
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**F-Region**
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Darüber findet sich schließlich die *F-Region*, die sich tagsüber zudem in die F1- und die darüberliegende F2 Region aufspaltet. Letztere kann sich bis in eine Höhe von 450 km ausdehnen und ist für die Kurzwellenausbreitung am bedeutsamsten. Denn zum einen erlaubt es ihre größere Höhe, mit einem Sprung Distanzen von bis zu 4000 km zu überbrücken. Zum anderen sorgt die geringe Gasdichte in diesen Höhen dafür, dass es sehr lange dauert, bis freie Elektronen wieder ein Ion finden, mit dem sie zu einem neutralen Atom bzw. Molekül rekombinieren können. Deswegen gibt es dort immer genügend freie Elektronen, um Kurzwellen zu brechen. Ihre Anzahl und damit Dichte nimmt aber bei zurückgehender Sonneneintrahlung ab und damit auch die gerade noch zurückgebrochene Frequenz. Daher schließen die oberen Bänder als erstes.
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Darüber findet sich schließlich die *F-Region*, die sich tagsüber zudem in die F1- und die darüberliegende F2 Region aufspaltet. Letztere kann sich bis in eine Höhe von $\qty{450}{\kilo\meter}$ ausdehnen und ist für die Kurzwellenausbreitung am bedeutsamsten. Denn zum einen erlaubt es ihre größere Höhe, mit einem Sprung Distanzen von bis zu $\qty{4000}{\kilo\meter}$ zu überbrücken. Zum anderen sorgt die geringe Gasdichte in diesen Höhen dafür, dass es sehr lange dauert, bis freie Elektronen wieder ein Ion finden, mit dem sie zu einem neutralen Atom bzw. Molekül rekombinieren können. Deswegen gibt es dort immer genügend freie Elektronen, um Kurzwellen zu brechen. Ihre Anzahl und damit Dichte nimmt aber bei zurückgehender Sonneneintrahlung ab und damit auch die gerade noch zurückgebrochene Frequenz. Daher schließen die oberen Bänder als erstes.
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[question:EH103]
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@@ -69,6 +69,6 @@ Zur Ionisation wird Strahlung im extremen Ultraviolett- sowie im Röntgenbereich
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[question:EH107]
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Während des Aktivitätsmaximums erreicht die Sonnenaktivität ein besonders hohes Niveau und führt zu einer ausgeprägten Ionisation der F-Region. Deshalb können dann alle oberen Kurzwellenbänder und teilweise sogar das 6-Meter-Band für DX-Verbindungen genutzt werden, währenddessen im Aktivitätsminimum die Frequenzbänder oberhalb des 20-Meter-Bandes (z.B. 10 m) meist nicht nutzbar sind.
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Während des Aktivitätsmaximums erreicht die Sonnenaktivität ein besonders hohes Niveau und führt zu einer ausgeprägten Ionisation der F-Region. Deshalb können dann alle oberen Kurzwellenbänder und teilweise sogar das $\qty{6}{\meter}$-Band für DX-Verbindungen genutzt werden, währenddessen im Aktivitätsminimum die Frequenzbänder oberhalb des $\qty{20}{\meter}$-Bandes (z.B. $\qty{10}{\meter}$) meist nicht nutzbar sind.
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[question:EH205]
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@@ -14,15 +14,15 @@ In den Prüfungsfragen der Klasse E wurden die wichtigsten Regionen der Ionosph
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[picture:874:a_schichten_jahreszeiten:Mögliche höhen der Regionen in Abhängigkeit von der Jahres- und Tageszeit]
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Diese Abhängigkeit von der Tageszeit hat eine große Auswirkung auf die Ausbreitung unserer Funkwellen. Im Sonnenfleckenmaximum funktioniert das 10-Meter-Band auch tagsüber gut. Im Sonnenfleckenminimum dagegen ist das 10-Meter-Band tagsüber kaum nutzbar. Deshalb wird in dieser Zeit für Weitverbindungen tagsüber häufig auf das 20-Meter-Band zurückgegriffen.
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Diese Abhängigkeit von der Tageszeit hat eine große Auswirkung auf die Ausbreitung unserer Funkwellen. Im Sonnenfleckenmaximum funktioniert das $\qty{10}{\meter}$-Band auch tagsüber gut. Im Sonnenfleckenminimum dagegen ist das $\qty{10}{\meter}$-Band tagsüber kaum nutzbar. Deshalb wird in dieser Zeit für Weitverbindungen tagsüber häufig auf das $\qty{20}{\meter}$-Band zurückgegriffen.
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[question:AH202]
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Ein Band, das eigentlich fast immer gut und zuverlässig funktioniert, ist das 40-Meter-Band, das genauso wie das 20-Meter-Band der Klasse A vorbehalten ist. Gerade für innerdeutsche Weitverbindungen, zum Beispiel von Hamburg nach München, zeigt es eine sehr verlässliche Performance.
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Ein Band, das eigentlich fast immer gut und zuverlässig funktioniert, ist das $\qty{40}{\meter}$-Band, das genauso wie das $\qty{20}{\meter}$-Band der Klasse A vorbehalten ist. Gerade für innerdeutsche Weitverbindungen, zum Beispiel von Hamburg nach München, zeigt es eine sehr verlässliche Performance.
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[question:AH201]
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Tagsüber sind aufgrund der stark ionisierten D-Schicht das 80- und das 160-Meter-Band kaum nutzbar, doch sobald die Sonne untergeht, ermöglichen auch diese Bänder eine zuverlässige Kommunikation. Mit dem 40-Meter-Band sind sogar noch größere Reichweiten möglich, da die Ausbreitung dann ausschließlich über die höhere F2-Schicht erfolgt und nicht mehr durch die niedrigere F1-Schicht. Letztere führt aufgrund ihrer geringeren Höhe zu kürzeren Sprungdistanzen und ist deshalb meist unerwünscht.
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Tagsüber sind aufgrund der stark ionisierten D-Schicht das $\num{80}$ und das $\qty{160}{\meter}$-Band kaum nutzbar, doch sobald die Sonne untergeht, ermöglichen auch diese Bänder eine zuverlässige Kommunikation. Mit dem $\qty{40}{\meter}$-Band sind sogar noch größere Reichweiten möglich, da die Ausbreitung dann ausschließlich über die höhere F2-Schicht erfolgt und nicht mehr durch die niedrigere F1-Schicht. Letztere führt aufgrund ihrer geringeren Höhe zu kürzeren Sprungdistanzen und ist deshalb meist unerwünscht.
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[question:AH203]
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@@ -31,7 +31,7 @@ Tagsüber sind aufgrund der stark ionisierten D-Schicht das 80- und das 160-Mete
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Zur Messung der Sonnenaktivität gibt es zwei verbreitete Methoden: Die Zählung der Sonnenflecken (für die wir seit Mitte des 18. Jahrhunderts zuverlässige Werte haben) und die Messung des solaren Flux, der Strahlung der Sonne auf 2,8 GHz (Wellenlänge von 10,7 cm), die seit Mitte des 20. Jahrhunderts durchgeführt wird. Beide Angaben korrelieren stark miteinander. Der solare Flux ist weniger sprunghaft und reicht von etwa 65 im Aktivitätsminimum bis über 300 bei sehr starken Maxima. Fluxwerte über 100 führen zu einem stark erhöhten Ionisationsgrad in der Ionosphäre und zu einer erheblich verbesserten Fernausbreitung auf den höheren Kurzwellenbändern.
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Zur Messung der Sonnenaktivität gibt es zwei verbreitete Methoden: Die Zählung der Sonnenflecken (für die wir seit Mitte des 18. Jahrhunderts zuverlässige Werte haben) und die Messung des solaren Flux, der Strahlung der Sonne auf $\qty{2,8}{\giga\hertz}$ (Wellenlänge von $\qty{10,7}{\centi\meter}$), die seit Mitte des 20. Jahrhunderts durchgeführt wird. Beide Angaben korrelieren stark miteinander. Der solare Flux ist weniger sprunghaft und reicht von etwa 65 im Aktivitätsminimum bis über 300 bei sehr starken Maxima. Fluxwerte über 100 führen zu einem stark erhöhten Ionisationsgrad in der Ionosphäre und zu einer erheblich verbesserten Fernausbreitung auf den höheren Kurzwellenbändern.
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[picture:988:a_flux:Solarer Flux und Anzahl der Sonnenflecken von 2005 bis 2025]
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In der Klasse E haben wir das Konzept des kurzen und langen Weges bereits kennengelernt. In der Klasse A möchten wir dieses Thema noch etwas vertiefen. Eine geradlinige Verbindung zwischen zwei Orten auf einer Kugel verläuft immer entlang des Großkreises. Die Richtung des kurzen und des langen Weges zum anderen Ort unterscheiden sich in der Richtung daher um genau 180°. Abbildung [ref:a_langer_kurzer_weg] zeigt den Großkreis auf der Erdkugel – in Blau den kurzen Weg und in Rot den langen Weg, der einmal vollständig um den Globus herumführt.
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In der Klasse E haben wir das Konzept des kurzen und langen Weges bereits kennengelernt. In der Klasse A möchten wir dieses Thema noch etwas vertiefen. Eine geradlinige Verbindung zwischen zwei Orten auf einer Kugel verläuft immer entlang des Großkreises. Die Richtung des kurzen und des langen Weges zum anderen Ort unterscheiden sich in der Richtung daher um genau $\qty{180}{\degree}$. Abbildung [ref:a_langer_kurzer_weg] zeigt den Großkreis auf der Erdkugel – in Blau den kurzen Weg und in Rot den langen Weg, der einmal vollständig um den Globus herumführt.
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[question:AH216]
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@@ -18,7 +18,7 @@ Für Richtantennen (engl. Beams) gibt es sogenannte Beam-Karten, die die Wege al
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[picture:1001:a_beam_karte_sydney:Beamkarte mit Sydney als Standort der Amateurfunkstation]
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Wie in Abbildung [ref:a_beam_karte] dargestellt, beträgt die Entfernung von Deutschland nach Australien auf dem kurzen Weg über Ostasien rund 16.000 km bei einem Azimut von etwa 75°. Wählt man hingegen den langen Weg, so richtet man die Antenne auf 255° aus und überbrückt dabei fast 24.000 km – der Signalweg führt dann über Südamerika und den Südpazifik.
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Wie in Abbildung [ref:a_beam_karte] dargestellt, beträgt die Entfernung von Deutschland nach Australien auf dem kurzen Weg über Ostasien rund $\qty{16.000}{\kilo\meter}$ bei einem Azimut von etwa $\qty{75}{\degree}$. Wählt man hingegen den langen Weg, so richtet man die Antenne auf $\qty{255}{\degree}$ aus und überbrückt dabei fast $\qty{24.000}{\kilo\meter}$ – der Signalweg führt dann über Südamerika und den Südpazifik.
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Obwohl Abbildung [ref:a_beam_karte] nicht für Frankfurt am Main, sondern für Berlin erstellt wurde, lassen sich damit die folgenden Fragen grob beantworten. In der Prüfung steht leider keine Beam-Karte als Hilfsmittel zur Verfügung. Wir empfehlen daher, sich die ungefähren Winkel der Kontinente einzuprägen – das ist auch später für den Funkbetrieb auf Kurzwelle hilfreich.
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@@ -12,7 +12,7 @@ Abbildung [ref:e_dellinger] zeigt das Zentrum der Sonneneruption auf der Erdober
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Abbildung [ref:e_dellinger2] stellt die durch den Mögel-Dellinger-Effekt verursachte Dämpfung der Amateurfunkbänder dar, wobei deutlich wird, dass die Auswirkungen mit steigender Frequenz abnehmen.
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[picture:1011:e_dellinger:Höchste Frequenz, die von einer Absorption von 1 dB betroffen ist am 03.10.2024 um 12 Uhr und 19 Minuten. Dies zeigt an, wo der Mögel-Dellinger-Effekt am stärksten wirkt. Quelle NOAA]
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[picture:1011:e_dellinger:Höchste Frequenz, die von einer Absorption von $\qty{1}{\dB}$ betroffen ist am 03.10.2024 um 12 Uhr und 19 Minuten. Dies zeigt an, wo der Mögel-Dellinger-Effekt am stärksten wirkt. Quelle NOAA]
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[picture:1010:e_dellinger2:Dämpfung durch Mögel-Dellinger-Effekt am 03.10.2024 um 12 Uhr und 19 Minuten. Quelle NOAA]
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@@ -11,7 +11,7 @@ Die MUF hängt von der Dichte der freien Elektronen in der brechenden Region (hi
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[picture:997:e_muf_luf2:Simulation der Sprungdistanzen für verschiedene Frequenzen und einer MUF bei ca. 7,5 MHz in einer Augustnacht 2024 bei einem Abstrahlwinkel von $\qty{45}{\degree}$]
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[picture:997:e_muf_luf2:Simulation der Sprungdistanzen für verschiedene Frequenzen und einer MUF bei ca. $\qty{7,5}{\mega\hertz}$ in einer Augustnacht 2024 bei einem Abstrahlwinkel von $\qty{45}{\degree}$]
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Die genauen Zusammenhänge der MUF, beispielsweise in Bezug auf den Abstrahlwinkel, werden erst in der Klasse A behandelt. Für die Klasse E ist wichtig zu wissen: Je stärker die Ionisation der Ionosphäre, desto höher ist in der Regel auch die MUF.
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@@ -30,13 +30,13 @@ Die kritische Frequenz ist also die höchste Frequenz, die aus der Ionosphäre w
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Die Abbildung [ref:e_muf_fof2] zeigt den zeitlichen Verlauf von MUF und $f_\text{c}$ am 08.09.2025, gemessen mit der Ionosonde in Juliusruh. MUF $\qty{3000}{km}$ bedeutet in diesem Fall, dass sehr flach abgestrahlt wird, um eine Sprungdistanz von $\qty{3000}{km}$ zu erreichen.
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Die Abbildung [ref:e_muf_fof2] zeigt den zeitlichen Verlauf von MUF und $f_\text{c}$ am 08.09.2025, gemessen mit der Ionosonde in Juliusruh. MUF $\qty{3000}{\kilo\meter}$ bedeutet in diesem Fall, dass sehr flach abgestrahlt wird, um eine Sprungdistanz von $\qty{3000}{\kilo\meter}$ zu erreichen.
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[picture:999:e_muf_fof2:MUF und $f_\text{c}$ am 08.09.2025]
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Für andere Abstrahlwinkel lässt sich die MUF aus der $f_\text{c}$ mithilfe der folgenden Formel aus der Formelsammlung näherungsweise bestimmen (gilt für $\alpha > 40\degree$):
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Für andere Abstrahlwinkel lässt sich die MUF aus der $f_\text{c}$ mithilfe der folgenden Formel aus der Formelsammlung näherungsweise bestimmen (gilt für $\alpha > \qty{40}{\degree}$):
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$MUF \approx \frac{f_\text{c}}{sin(\alpha)}$
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Der Begriff *Scatter* wird zusammenfassend für verschiedene besondere Formen der Reflexion und Streuung eines Funksignals benutzt, durch die größere Entfernungen überbrückt werden können.
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Bei *Regenscatter* (*Rainscatter*) werden Wellen an Regentropfen gestreut (wer nachlesen möchte: physikalisch ist das eine Rayleigh-Streuung). Weil hier die Tropfengröße zur Wellenlänge passen muss, erzielt man damit im 6- und 3-cm-Band (bei 5,7 und 10 GHz) die besten Ergebnisse. Gestreut wird dabei in alle Richtungen, d.h. man richtet die Antenne üblichweise auf die Regenwolke aus und nicht auf den Standort der Gegenstation. CW und SSB Signale haben dabei häufig einen rauen Ton, ähnlich der Ausbreitung über Aurora.
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Bei *Regenscatter* (*Rainscatter*) werden Wellen an Regentropfen gestreut (wer nachlesen möchte: physikalisch ist das eine Rayleigh-Streuung). Weil hier die Tropfengröße zur Wellenlänge passen muss, erzielt man damit im $\qty{6}{\centi\meter}$ und $\qty{3}{\centi\meter}$-Band (bei $\qty{5,7}{\giga\hertz}$ und $\qty{10}{\giga\hertz}$) die besten Ergebnisse. Gestreut wird dabei in alle Richtungen, d.h. man richtet die Antenne üblichweise auf die Regenwolke aus und nicht auf den Standort der Gegenstation. CW und SSB Signale haben dabei häufig einen rauen Ton, ähnlich der Ausbreitung über Aurora.
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[question:AH311]
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Noch größere Reichweiten von 1000 bis 2000 km werden in den Sommermonaten durch *Sporadic-E-Bedingungen* ermöglicht. Dabei treten meist scharf begrenzte und kleinräumige (eben "sporadische"), aber dafür außerordentlch stark ionisierte Bereiche in etwa 100 bis 110 km Höhe auf. Diese Bereiche brechen Funkwellen zur Erde zurück (*Refraktion*) (Abbildung [ref:n_sporadic_e]). Wann und wo Sporadic-E genau auftritt, lässt sich nicht vorhersagen.
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Noch größere Reichweiten von $\num{1000}$ bis $\qty{2000}{\kilo\meter}$ werden in den Sommermonaten durch *Sporadic-E-Bedingungen* ermöglicht. Dabei treten meist scharf begrenzte und kleinräumige (eben "sporadische"), aber dafür außerordentlch stark ionisierte Bereiche in etwa $\num{100}$ bis $\qty{110}{\kilo\meter}$ Höhe auf. Diese Bereiche brechen Funkwellen zur Erde zurück (*Refraktion*) (Abbildung [ref:n_sporadic_e]). Wann und wo Sporadic-E genau auftritt, lässt sich nicht vorhersagen.
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[picture:733:n_sporadic_e:Refraktion (Brechung) von Funkwellen an stark ionisierten Bereichen der E-Schicht]
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@@ -1,6 +1,6 @@
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In der Klasse N haben wir bereits Sporadic-E kennengelernt: Dabei entstehen in etwa 100–110 km Höhe kleinräumige, stark ionisierte Bereiche, die Funkwellen zurück zur Erde brechen und so in den Sommermonaten große Reichweiten ermöglichen, deren Auftreten jedoch nicht vorhersehbar ist.
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In der Klasse N haben wir bereits Sporadic-E kennengelernt: Dabei entstehen in etwa $\qtyrange{100}{110}{\kilo\meter}$ Höhe kleinräumige, stark ionisierte Bereiche, die Funkwellen zurück zur Erde brechen und so in den Sommermonaten große Reichweiten ermöglichen, deren Auftreten jedoch nicht vorhersehbar ist.
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In der Klasse E wird das Thema noch etwas vertieft: Da die Brechung bei Sporadic E in Bedingungen in der in niedrigerer Höhe befindlichen E-Region erfolgt, ist die maximale Sprungdistanz mit höchstens 2200 km geringer als bei Ausbreitung über die F-Region. Dafür ist aber die tote Zone deutlich kleiner, es gelingen daher Funkverbindungen über deutlich kürzere Distanzen. Man spricht daher bei Sporadic E auch von *Short Skip* Bedingungen (engl. *short skip* = "kurzer Sprung").
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In der Klasse E wird das Thema noch etwas vertieft: Da die Brechung bei Sporadic E in Bedingungen in der in niedrigerer Höhe befindlichen E-Region erfolgt, ist die maximale Sprungdistanz mit höchstens $\qty{2200}{\kilo\meter}$ geringer als bei Ausbreitung über die F-Region. Dafür ist aber die tote Zone deutlich kleiner, es gelingen daher Funkverbindungen über deutlich kürzere Distanzen. Man spricht daher bei Sporadic E auch von *Short Skip* Bedingungen (engl. *short skip* = "kurzer Sprung").
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[question:EH218]
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[question:EH304]
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@@ -1,8 +1,8 @@
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In den Klassen N und E haben wir ja bereits gelernt, dass Funkverbindungen über Sporadic E (Besonders stark ionisierten Bereichen der E-Region) vor allem vom oberen Kurzwellenbereich bis zum 2-Meter-Band durchgeführt werden.
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In den Klassen N und E haben wir ja bereits gelernt, dass Funkverbindungen über Sporadic E (Besonders stark ionisierten Bereichen der E-Region) vor allem vom oberen Kurzwellenbereich bis zum $\qty{2}{\meter}$-Band durchgeführt werden.
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[question:AH301]
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Je höher die Frequenz ist, desto seltener ist die Ausbreitung von Sporadic E. In Zeiten mittlerer bis hoher Sonnenaktivität, wenn also insbesondere auf dem 10-Meter-Band Ausbreitung über die F-Region möglich ist, ist Sporadic E auf der Kurzwelle eher von Nachteil, da es verhindert, dass die Funkwellen zur F-Region durchdringen und so die Sprungdistanzen auf höchstens 2200 km limitiert sind und auch die Tote Zone verschwinden kann.
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Je höher die Frequenz ist, desto seltener ist die Ausbreitung von Sporadic E. In Zeiten mittlerer bis hoher Sonnenaktivität, wenn also insbesondere auf dem $\qty{10}{\meter}$-Band Ausbreitung über die F-Region möglich ist, ist Sporadic E auf der Kurzwelle eher von Nachteil, da es verhindert, dass die Funkwellen zur F-Region durchdringen und so die Sprungdistanzen auf höchstens $\qty{2200}{\kilo\meter}$ limitiert sind und auch die Tote Zone verschwinden kann.
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[question:AH214]
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[question:AH220]
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@@ -1,5 +1,5 @@
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Wie wir bereits in der Klasse E gelernt haben, hängt die Sprungdistanz vom gewählten Abstrahlwinkel ab. Der Abstrahlwinkel eines Dipols hängt von der Höhe über Grund ab. Je höher er montiert ist, desto flacher wird der Abstrahlwinkel, je niedriger desto steiler.
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Bei der E-Region kann mit höchstens 2000 km gerechnet werden, bei der F2-Region mit bis zu 4000 km. Die Abbildung [ref:a_sprungdistanz] zeigt die Sprungdistanz durch Brechung in der F2-Region in Abhängigkeit des Winkels.
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Bei der E-Region kann mit höchstens $\qty{2000}{\kilo\meter}$ gerechnet werden, bei der F2-Region mit bis zu $\qty{4000}{\kilo\meter}$. Die Abbildung [ref:a_sprungdistanz] zeigt die Sprungdistanz durch Brechung in der F2-Region in Abhängigkeit des Winkels.
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[picture:872:a_sprungdistanz:Sprungdistanz durch Brechung an der F2-Region in Abhängigkeit des Winkels]
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@@ -9,22 +9,22 @@ Bei der E-Region kann mit höchstens 2000 km gerechnet werden, bei der F2-Region
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Ein konkretes Beispiel zeigt Abbildung [ref:a_sprungdistanz_1] mit einer Simulation der Sprungdistanz in Abhängigkeit vom Abstrahlwinkel im 40-m-Band im Januar 2025. Zusätzlich wird die Ausbreitung jedoch von weiteren Faktoren beeinflusst – etwa von der Höhe der ionisierten Region, der Anzahl der Sonnenflecken, der Jahres- und Tageszeit, durch die unterschiedlichen Schichtausprägungen sowie von der verwendeten Frequenz mit ihren spezifischen Refraktionseigenschaften. Wichtig: Die Strahlungsleistung hat dabei keinerlei Einfluss.
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Ein konkretes Beispiel zeigt Abbildung [ref:a_sprungdistanz_1] mit einer Simulation der Sprungdistanz in Abhängigkeit vom Abstrahlwinkel im $\qty{40}{\meter}$-Band im Januar 2025. Zusätzlich wird die Ausbreitung jedoch von weiteren Faktoren beeinflusst – etwa von der Höhe der ionisierten Region, der Anzahl der Sonnenflecken, der Jahres- und Tageszeit, durch die unterschiedlichen Schichtausprägungen sowie von der verwendeten Frequenz mit ihren spezifischen Refraktionseigenschaften. Wichtig: Die Strahlungsleistung hat dabei keinerlei Einfluss.
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[question:AH212]
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[picture:994:a_sprungdistanz_1:Simulation der Sprungdistanz in Abhängigkeit vom Abstrahlwinkel im 40-m-Band, im Januar 2025]
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[picture:994:a_sprungdistanz_1:Simulation der Sprungdistanz in Abhängigkeit vom Abstrahlwinkel im $\qty{40}{\meter}$-Band, im Januar 2025]
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Die Abbildung [ref:a_sprungdistanz_2] zeigt die Simulation der Sprungdistanz in Abhängigkeit von Jahreszeit sowie von Tag und Nacht im 80-m-Band bei einem Abstrahlwinkel von $\qty{45}{\degree}$. Deutlich erkennbar ist, dass im 80-m-Band die Ausbreitung sowohl im Sommer als auch im Winter nachts deutlich besser funktioniert als tagsüber. In der Nacht sind wesentlich größere Sprungdistanzen über die F2-Region möglich.
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Die Abbildung [ref:a_sprungdistanz_2] zeigt die Simulation der Sprungdistanz in Abhängigkeit von Jahreszeit sowie von Tag und Nacht im $\qty{80}{\meter}$-Band bei einem Abstrahlwinkel von $\qty{45}{\degree}$. Deutlich erkennbar ist, dass im $\qty{80}{\meter}$-Band die Ausbreitung sowohl im Sommer als auch im Winter nachts deutlich besser funktioniert als tagsüber. In der Nacht sind wesentlich größere Sprungdistanzen über die F2-Region möglich.
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Am Tag beeinflusst die E-Region die Ausbreitung stärker. Im Sommer ist dieser Effekt ausgeprägter, da durch die höhere Sonneneinstrahlung eine stärkere Ionisation stattfindet. Im Winter ist die Ionisation geringer, wodurch tagsüber tendenziell größere Reichweiten möglich sind. In beiden Fällen wird die Signalstärke jedoch tagsüber durch die D-Region deutlich gedämpft.
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[picture:996:a_sprungdistanz_2:Simulation der Sprungdistanz in Abhängigkeit von Jahreszeit sowie Tag und Nacht im 80-m-Band bei $45\degree$ Abstrahlwinkel; zusätzlich wirkt die Dämpfung der D-Schicht am Tag]
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[picture:996:a_sprungdistanz_2:Simulation der Sprungdistanz in Abhängigkeit von Jahreszeit sowie Tag und Nacht im $\qty{80}{\meter}$-Band bei $\qty{45}{\degree}$ Abstrahlwinkel; zusätzlich wirkt die Dämpfung der D-Schicht am Tag]
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@@ -3,10 +3,10 @@ In den Klassen N und E haben wir bereits die *Toten Zone* kennengelernt. Schauen
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- Je höher die Frequenz, desto größer ist der Radius der toten Zone: Abbildung [ref:a_tote_zone_1]
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- Je flacher die Abstrahlung, desto größer ist der Radius der toten Zone: Abbildung [ref:a_tote_zone_2]
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[picture:995:a_tote_zone_1:Simulation der Ausdehnung der Toten Zone bei einem Abstrahlwinkel von $45\degree$ in Abhängigkeit der Frequenz, im Januar 2025]
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[picture:995:a_tote_zone_1:Simulation der Ausdehnung der Toten Zone bei einem Abstrahlwinkel von $\qty{45}{\degree}$ in Abhängigkeit der Frequenz, im Januar 2025]
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[picture:994:a_tote_zone_2:Simulation der Ausdehnung der Toten Zone in Abhängigkeit vom Abstrahlwinkel im 40-m-Band, im Januar 2025]
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[picture:994:a_tote_zone_2:Simulation der Ausdehnung der Toten Zone in Abhängigkeit vom Abstrahlwinkel im $\qty{40}{\meter}$-Band, im Januar 2025]
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Gerade auf den oberen Bändern kommt es durch sie schnell zu der Situation, dass man eine Frequenz fälschlicherweise als unbelegt annimmt, weil man von dem dort laufenden QSO nur eine Station empfangen kann.
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@@ -1,4 +1,4 @@
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Im VHF-Bereich führt manchmal ein besonderer Effekt zu sogenannten Überreichweiten. Es können dann erheblich größere Reichweiten erzielt werden. Die Ursache dafür findet in der Troposphäre statt. Das ist die unterste Schicht der Atmosphäre der Erde. Sie reicht bis in rund 15 km Höhe und wird auch als Wetterschicht bezeichnet, da sich hier der Großteil des Wetters abspielt.
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Im VHF-Bereich führt manchmal ein besonderer Effekt zu sogenannten Überreichweiten. Es können dann erheblich größere Reichweiten erzielt werden. Die Ursache dafür findet in der Troposphäre statt. Das ist die unterste Schicht der Atmosphäre der Erde. Sie reicht bis in rund $\qty{15}{\kilo\meter}$ Höhe und wird auch als Wetterschicht bezeichnet, da sich hier der Großteil des Wetters abspielt.
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Am Übergang zwischen warmen und kalten Luftschichten bilden sich die sogenannten *troposphärischen Inversionsschichten*. An diesen werden die Funkwellen zur Erde hin reflektiert (Abbildung [ref:n_tropo]).
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@@ -6,6 +6,6 @@ Am Übergang zwischen warmen und kalten Luftschichten bilden sich die sogenannte
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[picture:734:n_tropo:Troposhärische Inversionsbildung, Schichten unterschiedlicher Temperatur liegen aufeinander, an der Grenze der Schichten werden Funkwellen im VHF-Bereich reflektiert]
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Die auftretenden Überreichweiten ermöglichen Funkverbindungen mit Stationen in rund 800 bis 1000 km Entfernung. Im VHF-Bereich ist dies ein häufiger Ausbreitungsweg für Weitverbindungen. Troposphärische Inversionsbildung tritt hauptsächlich im Frühjahr und Herbst auf.
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Die auftretenden Überreichweiten ermöglichen Funkverbindungen mit Stationen in rund $\num{800}$ bis $\qty{1000}{\kilo\meter}$ Entfernung. Im VHF-Bereich ist dies ein häufiger Ausbreitungsweg für Weitverbindungen. Troposphärische Inversionsbildung tritt hauptsächlich im Frühjahr und Herbst auf.
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[question:NH304]
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@@ -1,7 +1,7 @@
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[photo:217:e_aurora:Aurora am Notfunk Ausbildungswochenende im Mai 2024]
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* Aurora- oder Polarlichterscheinung in ca. 90-200 km Höhe
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* Aurora- oder Polarlichterscheinung in ca. $\qtyrange{90}{200}{\kilo\meter}$ Höhe
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* Hauptsächlich über magnetischen Nord- und Südpol
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* Sauerstoff- und Stickstoffatome werden vom Sonnenwind angeregt oder ionisiert
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* Sonnenwind: Elektrisch geladene Teilchen
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@@ -5,7 +5,7 @@
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</left>
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<right>
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* Die Aurora findet in der Nähe der Pole statt
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* Die Aurora ist auf Höhe der E-Region (90 bis 130 km)
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* Die Aurora ist auf Höhe der E-Region ($\num{90}$ bis $\qty{130}{\kilo\meter}$)
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* Geladene Teilchen der Sonne dringen in die Atmosphäre ein
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</right>
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@@ -22,7 +22,7 @@ Die richtigen Fragen enthalten "Pole" oder "Polarregion" und für uns in Europa
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## Nutzung für Wellenausbreitung
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* Die Aurora ist ein stark ionisierter Bereich, die Funkwellen über 30 MHz reflektiert
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* Die Aurora ist ein stark ionisierter Bereich, die Funkwellen über $\qty{30}{\mega\hertz}$ reflektiert
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* Wird also hauptsächlich mit UHF und VHF verwendet
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* Sprache ist zu breitbandig, deshalb eignet sich CW am besten
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* Trotzdem ist das Signal "flatternd" und "verbrummt"
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@@ -1,7 +1,7 @@
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<left>
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* Die Bodenwelle reicht über den sichtbaren Horizont raus
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* Folgt der Erdkrümmung
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* Am besten für Frequenzen unter 3 MHz
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* Am besten für Frequenzen unter $\qty{3}{\mega\hertz}$
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</left>
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<right>
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[picture:866:e_reichweite_bodenwelle:Reichweite der Bodenwelle je nach Band]
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@@ -11,9 +11,9 @@
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## Reichweite
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* Reichweite ist von Frequenz und Bodenbeschaffenheit abhängig
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* Langwelle (30 kHz–300 kHz) bis zu 1000 km, Mittelwelle (300 kHz–3 MHz) bis zu 250 km
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* Gut nutzbar im 160 m-Band
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||||
* Im 10 m-Band für Kommunikation im Stadtbereich nutzbar
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* Langwelle ($\qtyrange{30}{300}{\kilo\hertz}$) bis zu $\qty{1000}{\kilo\meter}$, Mittelwelle ($\qty{300}{\kilo\hertz}--\qty{3}{\mega\hertz}$) bis zu $\qty{250}{\kilo\meter}$
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* Gut nutzbar im $\qty{160}{\meter}$-Band
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||||
* Im $\qty{10}{\meter}$-Band für Kommunikation im Stadtbereich nutzbar
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* VHF und höhere Frequenzen vernachlässigbar
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<note>
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@@ -5,7 +5,7 @@
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<left>
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* In ca. 50 bis 450 km Höhe
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* In ca. $\num{50}$ bis $\qty{450}{\kilo\meter}$ Höhe
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||||
* Refraktion von Kurzwellen, wodurch weltweite Kommunikation ermöglicht wird
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</left>
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<right>
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@@ -29,7 +29,7 @@
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* Mehr Sonnenstrahlung → Ausbreitung auf höherer Frequenz möglich
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* Besonders viel Strahlung tagsüber im Sonnenfleckenmaximum
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* 10m-Band selbst bei geringer Sendeleistung tagsüber nutzbar
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||||
* $\qty{10}{\meter}$-Band selbst bei geringer Sendeleistung tagsüber nutzbar
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[question:EH219]
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@@ -53,19 +53,19 @@
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* Für die Prüfungsfragen der Klasse E ist ein grundlegendes, qualitatives Verständnis der Regionen erforderlich
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* Die für die Kurzwellen-Fernausbreitung (DX) wichtigen F-Regionen der Ionosphäre befinden sich in einer Höhe von etwa 130 bis 450 Kilometern
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* Die für die Kurzwellen-Fernausbreitung (DX) wichtigen F-Regionen der Ionosphäre befinden sich in einer Höhe von etwa $\num{130}$ bis $\qty{450}{\kilo\meter}$
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* In der Klasse A müssen die genauen Höhenlagen der einzelnen Regionen für Tag und Nacht benannt werden können
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[question:EH102]
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### D-Region
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* In ca. 50–90 km Höhe
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* In ca. $\qtyrange{50}{90}{\kilo\meter}$ Höhe
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* Existiert *nur am Tag*
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* Nach Sonnenuntergang sehr schnell verschwunden
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* Energieverlust durch Kollision der Elektronen mit anderen Teilchen
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* Starke *Dämpfung* von Funkwellen unter 10 MHz
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* Keine Raumwelle für Amateurfunkbänder wie 160 m oder 80 m
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||||
* Starke *Dämpfung* von Funkwellen unter $\qty{10}{\mega\hertz}$
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* Keine Raumwelle für Amateurfunkbänder wie $\qty{160}{\meter}$ oder $\qty{80}{\meter}$
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<note>
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||||
* Die Schichten verschwinden durch Rekombination der Ionen und Elektronen, wenn sie nicht mehr durch Sonnenstrahlung angeregt werden
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@@ -77,10 +77,10 @@
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### E-Region
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* In ca. 90–130 km Höhe
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* In ca. $\qtyrange{90}{130}{\kilo\meter}$ Höhe
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* Entsteht *tagsüber* mit Maximum zur Mittagszeit
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* Verschwindet etwa 1 Stunde nach Sonnenuntergang
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* Sprungdistanz ca. 2000 km bis 10 MHz
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* Sprungdistanz ca. $\qty{2000}{\kilo\meter}$ bis $\qty{10}{\mega\hertz}$
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* Starke Ionisation → Sporadic-E
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* Namensgebene: *E*(lektrische)*-Schicht*
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@@ -92,11 +92,11 @@
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### F-Regionen
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* In ca. 200–400 km Höhe
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* In ca. $\qtyrange{200}{400}{\kilo\meter}$ Höhe
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* Am stärksten ionisierte Schicht
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* F<sub>1</sub>-Schicht existiert *nur am Tag*
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* F<sub>2</sub>-Schicht bleibt *nachts* bestehen
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* Sprungdistanz ca. 4000 km
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||||
* Sprungdistanz ca. $\qty{4000}{\kilo\meter}$
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<note>
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Wenig Restatmosphäre, weshalb die Elektronen lange brauchen, um ein Ion zur Rekombination zu finden
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@@ -122,8 +122,8 @@ Wenig Restatmosphäre, weshalb die Elektronen lange brauchen, um ein Ion zur Rek
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[question:EH107]
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* Während dieser Zeit können alle oberen Kurzwellenbänder und teilweise sogar das 6-Meter-Band für DX-Verbindungen genutzt werden
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* Im Aktivitätsminimum sind die Frequenzbänder oberhalb des 20-Meter-Bandes (z. B. 10 m) meist nicht nutzbar
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||||
* Während dieser Zeit können alle oberen Kurzwellenbänder und teilweise sogar das $\qty{6}{\meter}$-Band für DX-Verbindungen genutzt werden
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||||
* Im Aktivitätsminimum sind die Frequenzbänder oberhalb des $\qty{20}{\meter}$-Bandes (z. B. $\qty{10}{\meter}$) meist nicht nutzbar
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---
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[question:EH205]
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@@ -28,24 +28,24 @@
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### Sonnenfleckenminimum
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* Die Abhängigkeit von der Tageszeit beeinflusst die Ausbreitung von Funkwellen
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* Im Sonnenfleckenmaximum funktioniert das 10-Meter-Band tagsüber gut
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* Im Sonnenfleckenminimum ist das 10-Meter-Band tagsüber kaum nutzbar
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* Während des Sonnenfleckenminimums wird tagsüber häufig das 20-Meter-Band für Weitverbindungen verwendet
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* Im Sonnenfleckenmaximum funktioniert das $\qty{10}{\meter}$-Band tagsüber gut
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* Im Sonnenfleckenminimum ist das $\qty{10}{\meter}$-Band tagsüber kaum nutzbar
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* Während des Sonnenfleckenminimums wird tagsüber häufig das $\qty{20}{\meter}$-Band für Weitverbindungen verwendet
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[question:AH202]
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* Das 40-Meter-Band ist ein zuverlässiges Band für die Kommunikation
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* Ebenso wie das 20-Meter-Band nur Klasse A vorbehalten
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* Das 40-Meter-Band ist besonders für die Kommunikation über große Entfernungen innerhalb Deutschlands geeignet, wie z. B. von Hamburg nach München
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||||
* Das $\qty{40}{\meter}$-Band ist ein zuverlässiges Band für die Kommunikation
|
||||
* Ebenso wie das $\qty{20}{\meter}$-Band nur Klasse A vorbehalten
|
||||
* Das $\qty{40}{\meter}$-Band ist besonders für die Kommunikation über große Entfernungen innerhalb Deutschlands geeignet, wie z. B. von Hamburg nach München
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---
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||||
[question:AH201]
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### Nachts
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* 80- und 160-Meter-Bänder sind tagsüber aufgrund der D-Schicht kaum nutzbar, aber nachts zuverlässig
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* 40-Meter-Band ermöglicht nachts größere Reichweiten, da die Ausbreitung über die F2-Schicht erfolgt
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* $\qty{80}{\meter}$ und $\qty{160}{\meter}$-Bänder sind tagsüber aufgrund der D-Schicht kaum nutzbar, aber nachts zuverlässig
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||||
* $\qty{40}{\meter}$-Band ermöglicht nachts größere Reichweiten, da die Ausbreitung über die F2-Schicht erfolgt
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||||
* F1-Schicht: Führt aufgrund geringerer Höhe zu kürzeren Sprungdistanzen und ist meist unerwünscht
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||||
---
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@@ -61,7 +61,7 @@
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[picture:988:a_flux:Solarer Flux und Anzahl der Sonnenflecken von 2005 bis 2025]
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</left>
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<right>
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||||
* Strahlung der Sonne auf 2,8 GHz
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||||
* Strahlung der Sonne auf $\qty{2,8}{\giga\hertz}$
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||||
* Wird seit Mitte des 20. Jahrhunderts durchgeführt
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* Ist weniger sprunghaft als Zählung der Sonnenflecken
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* Reicht von 65 im Aktivitätsminimum und bis über 300 bei starken Maxima
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@@ -10,8 +10,8 @@ Eine geradlinige Verbindung zwischen zwei Orten auf einer Kugel verläuft immer
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* Der Drehwinkel unterscheidet sich dabei um 180°
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* Beispiel: von Berlin nach Sydney/Australien ist der kurze Weg bei 75°, der lange Weg bei 255°
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* Der Drehwinkel unterscheidet sich dabei um $\qty{180}{\degree}$
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||||
* Beispiel: von Berlin nach Sydney/Australien ist der kurze Weg bei $\qty{75}{\degree}$, der lange Weg bei $\qty{255}{\degree}$
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---
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[question:AH216]
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@@ -19,11 +19,11 @@ Eine geradlinige Verbindung zwischen zwei Orten auf einer Kugel verläuft immer
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### Rechnung
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Für den langen Weg
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* Bei Drehwinkel zwischen 0° und 180°: Drehwinkel + 180°
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* Bei Drehwinkel zwischen 180° und 360°: Drehwinkel - 180°
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||||
* Bei Drehwinkel zwischen $\qty{0}{\degree}$ und $\qty{180}{\degree}$: Drehwinkel + $\qty{180}{\degree}$
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||||
* Bei Drehwinkel zwischen $\qty{180}{\degree}$ und $\qty{360}{\degree}$: Drehwinkel - $\qty{180}{\degree}$
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<note>
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Edge Cases für Besserwisser: 0°, 180° und 360° können mit beiden Formeln berechnet werden
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||||
Edge Cases für Besserwisser: $\qty{0}{\degree}$, $\qty{180}{\degree}$ und $\qty{360}{\degree}$ können mit beiden Formeln berechnet werden
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</note>
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||||
@@ -1,5 +1,5 @@
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||||
* Sonneneruptionen mit Plasma-Flares ionisieren die D-Region
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* Hohe Dämpfung der Raumwelle bis 300 MHz
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||||
* Hohe Dämpfung der Raumwelle bis $\qty{300}{\mega\hertz}$
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* Totaler Ausfall der Raumwelle für wenige Minuten bis Stunden möglich
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* Kann nur tagsüber auftreten
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* Besonders stark bei Sonnenfleckenmaximum
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@@ -16,7 +16,7 @@
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||||
## Kritische Frequenz
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<left>
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* Bei 90° Abstrahlwinkel muss das Signal in der Ionosphäre eine 180°-Wendung vollziehen
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* Bei $\qty{90}{\degree}$ Abstrahlwinkel muss das Signal in der Ionosphäre eine $\qty{180}{\degree}$-Wendung vollziehen
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||||
* Kritische Frequenz $f_c$ bei der das Signal reflektiert wird
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||||
* MUF ist größer als $f_c$, da in der Regel nicht senkrecht nach oben gesendet wird
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</left>
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||||
@@ -47,7 +47,7 @@ Kritische Frequenz wird auch als $f_k$ oder $f_\mathrm{krit}$ angegeben
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### Lösungsweg
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<left>
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||||
* gegeben: $\alpha = 45\degree$
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* gegeben: $\alpha = \qty{45}{\degree}$
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||||
* gegeben: $f_c = 3MHz$
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</left>
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<right>
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@@ -57,12 +57,12 @@ Kritische Frequenz wird auch als $f_k$ oder $f_\mathrm{krit}$ angegeben
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<fragment>
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$\begin{equation}\begin{split} \nonumber \mathrm{MUF} & \approx \frac{f_c}{\sin(\alpha)}\\&\approx \frac{3MHz}{0,71}\\&\approx 4,2MHz\end{split}\end{equation}$
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$\begin{equation}\begin{split} \nonumber \mathrm{MUF} & \approx \frac{f_c}{\sin(\alpha)}\\&\approx \frac{\qty{3}{\mega\hertz}}{0,71}\\&\approx \qty{4,2}{\mega\hertz}\end{split}\end{equation}$
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</fragment>
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</left>
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<right>
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<fragment>
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$\begin{equation}\begin{split} \nonumber f_{\mathrm{opt}} &= \mathrm{MUF}\cdot 0,85\\ &= 4,2MHz \cdot 0,85\\ &= 3,6MHz \end{split}\end{equation}$
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$\begin{equation}\begin{split} \nonumber f_{\mathrm{opt}} &= \mathrm{MUF}\cdot 0,85\\ &= \qty{4,2}{\mega\hertz} \cdot 0,85\\ &= \qty{3,6}{\mega\hertz} \end{split}\end{equation}$
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</fragment>
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</right>
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@@ -84,7 +84,7 @@ Niedrigste Frequenz mit der eine Verbindung über die Raumwelle hergestellt werd
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Wiederholung
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* Bei 90° Abstrahlwinkel muss das Signal in der Ionosphäre eine 180°-Wendung vollziehen
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* Bei $\qty{90}{\degree}$ Abstrahlwinkel muss das Signal in der Ionosphäre eine $\qty{180}{\degree}$-Wendung vollziehen
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* Kritische Frequenz $f_c$ bei der das Signal reflektiert wird
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* MUF liegt höher als $f_c$, da in der Regel nicht senkrecht nach oben gesendet wird
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@@ -6,12 +6,12 @@
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* Englisch *Rainscatter*
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* Streuung an Regentropfen in alle Richtungen (Rayleigh-Streuung)
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* Tropfengröße muss zur Wellenlänge passen: 6- und 3-cm-Band
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* Tropfengröße muss zur Wellenlänge passen: $\qty{6}{\centi\meter}$ und $\qty{3}{\centi\meter}$-Band
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* Antenne wird auf Regenwolke gehalten
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* Rauer Ton in SSB- und CW-Signalen (ähnlich Aurora)
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<note>
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5,7 GHz und 10 GHz
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$\qty{5,7}{\giga\hertz}$ und $\qty{10}{\giga\hertz}$
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</note>
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@@ -2,9 +2,9 @@
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[picture:733:n_sporadic_e:Refraktion (Brechung) von Funkwellen an stark ionisierten Bereichen der E-Schicht]
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* Im Sommer mit größeren Reichweiten (1000-2000km)
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* Im Sommer mit größeren Reichweiten ($\qtyrange{1000}{2000}{\kilo\meter}$)
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* Refraktionen (Brechungen) an ionisierten Bereichen
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* Treten in 100-110km in der E-Schicht auf
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* Treten in $\qtyrange{100}{110}{\kilo\meter}$ in der E-Schicht auf
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* Tritt zufällig und schwer vorhersagbar auf
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* Sehr kleine Bereiche
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</right>
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@@ -1,7 +1,7 @@
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* Regional begrenzte ungewöhnlich hohe Ionisation der E-Schicht
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* Refraktion (Brechung) von Funkwellen in VHF und UHF
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* Auch 10 m-Band möglich
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* Auch $\qty{10}{\meter}$-Band möglich
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<right>
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[picture:731:e_atmosphaeren_schichten:Für den Amateurfunk relevante Schichten in der Atmosphäre]
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@@ -13,9 +13,9 @@
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## Short Skip
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<left>
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* Funkverbindungen mit Sprungentfernungen unter 1000 km
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* Funkverbindungen mit Sprungentfernungen unter $\qty{1000}{\kilo\meter}$
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* Durch Refraktion an einer Sporadic-E-Schicht
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* Insbesondere im 10 m-Band
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* Insbesondere im $\qty{10}{\meter}$-Band
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<right>
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[picture:733:e_sporadic_e:Refraktion bei Sporadic-E]
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@@ -2,9 +2,9 @@
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[picture:734:n_tropo:Troposhärische Inversionsbildung, Schichten unterschiedlicher Temperatur liegen aufeinander, an der Grenze der Schichten werden Funkwellen im VHF-Bereich reflektiert]
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* Besonderer Effekt in der Troposphäre (ca. 15km)
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* Besonderer Effekt in der Troposphäre (ca. $\qty{15}{\kilo\meter}$)
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* *Troposphärische Inversionsschichten* zwischen warmen und kalten Luftschichten
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* Führt zu erheblich größeren Reichweiten im VHF-Bereich (800-1000km)
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* Führt zu erheblich größeren Reichweiten im VHF-Bereich ($\qtyrange{800}{1000}{\kilo\meter}$)
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* Tritt hauptsächlich im Frühjahr und Herbst auf
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</right>
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<note>
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@@ -39,7 +39,7 @@ Im folgenden Kapitel werden mehrere Begriffe verwendet, die vorab erklärt werde
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* Schichten unterschiedlicher Temperatur liegen aufeinander
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* An der Grenze der Schichten werden Funkwellen im VHF-Bereich reflektiert
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* Ermöglichen Funkverbindungen mit Stationen in rund 800 bis 1000 km Entfernung
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* Ermöglichen Funkverbindungen mit Stationen in rund $\num{800}$ bis $\qty{1000}{\kilo\meter}$ Entfernung
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* Troposphärische Inversionsbildung tritt hauptsächlich im Frühjahr und Herbst auf
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Reference in New Issue
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