refactor: use \qty and \unit in slides of chapter 3 "Wellenausbreitung"
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Mario Haustein
@@ -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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@@ -123,7 +123,7 @@ Wenig Restatmosphäre, weshalb die Elektronen lange brauchen, um ein Ion zur Rek
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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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* Im Aktivitätsminimum sind die Frequenzbänder oberhalb des 20-Meter-Bandes (z. B. $\qty{10}{\meter}$) meist nicht nutzbar
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[question:EH205]
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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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[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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<left>
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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>
|
||||
<right>
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||||
<fragment>
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||||
$\begin{equation}\begin{split} \nonumber f_{\mathrm{opt}} &= \mathrm{MUF}\cdot 0,85\\ &= 4,2MHz \cdot 0,85\\ &= 3,6MHz \end{split}\end{equation}$
|
||||
$\begin{equation}\begin{split} \nonumber f_{\mathrm{opt}} &= \mathrm{MUF}\cdot 0,85\\ &= \qty{4,2}{\mega\hertz} \cdot 0,85\\ &= \qty{3,6}{\mega\hertz} \end{split}\end{equation}$
|
||||
</fragment>
|
||||
</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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</left>
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<right>
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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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</right>
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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: $\num{6}$ 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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</left>
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<right>
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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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<left>
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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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</left>
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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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</left>
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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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</left>
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<right>
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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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