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Einsteigerhilfe für CB-Funker!

Ausbreitung der 11m Welle und Reichweiten.

Antworten auf oft gestellte Fragen zur Reichweite von CB-Funk und was mit legalen Geräten und ohne Brenner erreicht werden kann. mehr...

Seit 21.6. gibt es die Fortsetzung dieses kleinen Aufsatzes. mehr dazu gibt es hier

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Die Tote Zone für die Funkwellen!

Wir haben im vorhergehenden Teil erfahren, dass sich die Funksignale auf der Kurzwelle, hauptsächlich über zwei unterschiedliche Wege, nämlich über die Boden- und dir Raumwelle ausbreitet. Die nachfolgende Grafik soll dies verdeutlichen:

Die Bodenwelle hat für die Fernausbreitung im CB-Funkbereich keinerlei Bedeutung. Nach etwa 40 bis 50 Kilometer ist von dem Signal, dass die Bodenwelle nimmt nichts mehr zu höen. Die obenstehnde Grafik zeigt die Ausbreitung der Raumwelle. Die Sendeenergie wird von der Antenne abgestrahlt, in die Ionosphäre gebracht und dort zurück zur Erde reflektiert. Je nachdem, wie flach ein Funksignal abgestrahlt wird, umso länger ist der Weg zur Ionosphäre und der Weg zurück zu Erde. Eine vertikale Groundplane- Antenne hat eine relative Steilstrahlung, welche in Abhängigkeit von den Erdungsverhältnissen der Antenne zwischen 30 und 60 Grad beträgt. Yagi-Antennen, besser unter dem Begriff Richtantenne bekannt, haben dagegen einen Abstrahlwinkel, welcher in Abhängigkeit von der Ausbauhöhe zwischen 7 und etwa 15 Grad liegt. Es leuchtet ein, dass der Weg der letzt genannten Antenne zur Ionosphäre deutlich länger sein wird, und so erst deutlich später zur Erde zurückgeworfen wird.

Die Tote Zone:

Den Bereich an welchem die Ausbreitung der Bodenwelle endet und  an welchem die Raumwelle zum ersten mal auf die Erde zurückgeworfen wird, bezeichnet man als “Tote Zone” weil in diesem Bereich von dem ausgeseneten Funksignal nicht zu hören ist. Im CB-Bereich ist die “Tote Zone” ca 800 bis 1000 Kilometer rund um den Sendestandort groß. Egal welche ausgefeilte Technik man auch immer verwenden wird, das Funksignal ist nicht zu hören. Doch auch davon gibt es gar nicht so seltene Ausnahmen, die wir später noch beschreiben werden.

Die Antennenform und die Aufbauhöhe sind entscheidend für die Abstrahlung!

Der Reflexionswinkel an der Ionosphäre, entspricht exakt dem Abstrahlwinkel der Antenne. Grundsätzlich sollten wir uns vielleicht merken, dass der Abstrahlwinkel entscheidend von der Aufbauhöhe der Antenne beinflusst wird. Generell gilt: Je höher umso besser! In der Praxis reicht jedoch eine Aufbauhöhe die mehr als einer halben Wellenlänge entspricht - bei möglichst freier Umgebung völlig aus. Wer die Möglichkeit hat z.B. bei einem Funkwettbewerb von einem freien Gelände oder einem Berg, sollte seine Antenne immer so hoch wie möglich aufbauen.

Vertikal oder Horizontal was ist besser?

Wer nur im Bereich der Bodenwelle dem Funkhobby nachgehen will, sollte sich für eine vertikale Antenne entscheiden. Nicht weil die vertikale Antennenpolarisation besser ist, sondern weil fast alle Funkfreunde die man dort erreichen kann, unabhängig ob es sich um eine Feststation, eine Mobilstation oder um ein Handfunkgerät handelt, mit vertikalen Antennen funken werden. Jede vertikale Antenne hat - abhängig vom Umgebungseinfluss des Ausbauortes - eine mehr oder weniger ausgeprägte Rundumstrahlung. Auch dabei gilt: Je höher und freier die Antenne aufgebaut ist umso flacher ist die Abstrahlung und je größer ist die Reichweite innerhalb der Bodenwelle. Vertikale Antennen benötigen immer ausgezeichnete Erdungsverhältnisse, welche bei fast allen Antennen durch Radiale (künstlich nachgebaute Erde) erzeugt werden. Es gibt noch andere Methoden, die aber hier nicht erklärt werden sollen.

Wer sich sicher ist, dass er nur Fernverbindungen herstellen will - also seinen Schwerpunkt auf DXen legt - und wer den Platz dafür hat, der sollte sich eine möglichst hoch und frei aufgebaute Yagi-Antenne verwenden. Durch die Bauform der Antenne, wird die erzeugte Sendeenergie gebündelt und mehr oder weniger ausgepägt in nur eine Richtung abgestrahlt. Dies bedeutet in der Praxis, dass ein Signal einer solchen Antenne, an der Ionosphäre deutlich kräftiger ist und deutlich stärker bei der Empfangsstation ankommen kann. In aller Regel wird eine Richtantenne horizontal am Mast montiert, obwohl es auch Funkfreunde gibt welche dies vertikal machen.

Wer mit einer horizontal polarisierten Antenne arbeitet, wird sich zunächst wurden, dass er bei einer Empfangstation welche eine vertikale Antenne verwendet, im Bereich der Bodenwelle, mit deutlich schwächerem Signal ankommen wird, als wenn er ebenfalls mit einer vertikalen Antenne senden würde. Der Grund wird einleuchtend wenn man weiß, dass der Anteil eines horizontal polarisierten Signals, auf einer vertikale Antenne deutlich geringer ist. Man spricht hier von einer Polarisationsdämpfung. Dies beträgt in der Regel ca 20dB (im 27MHz-Bereich) was immerhin einen Unterschied von ca 3 S-Stufen ausmachen kann.

Nochmal: Dies bezieht sich jedoch nur auf die Ausbreitung innerhalb der Bodenwelle.

Für die Ausbreitung über die Raumwelle, spielt die ursprüngliche Polarisation keine Rolle. Auf dem Weg zur Ionosphäre und zurück, treten in fast jedem Einzelfall der Übertragung Polaristionsverschiebungen auf, welche das Signal so verändern, dass die ursprüngliche Polarisationsart nicht mehr definiert werden kann. Diesen Wechsel der Polarisation auf dem Ausbreitungsweg, nennen die Funkamateure Polarisationsschwund und man kann dies sehr häufig an den empfangenen Signalen (auf- und abschwellendes Signal) erkennen. Hierzu empfehlen wir mal einen Blick in das “Antennenbuch” von Karl Rothammel zu werfen, dort wird dieses Phänomen sehr ausfürhlich beschrieben.

Eine ganz besondere Art der Ausbreitung. Reflexion an Temepratur-Inversionen!

Gelegentlich sind im CB-Funkbereich auch Stationen zu hören, die weit ausserhalb der Bodenwelle aber immer noch innerhalb der “Toten Zone” sind. Dies geschieht dann, wenn sich innerhalb der Erdathmosphäre  Temperaturschichten umkehren. Trifft ein Funksignal auf schichten mit unterschiedlichem Temperaturverhalten z.B. warm - kalt - warm oder umgekehrt, erfolgt ebenfalls wie in den höheren Schichten eine ionisation derselben und die Signale werden wieder zurück reflektiert. Dann sind auch Station innerhalb der “Toten Zone” mit zum Teil erstaunlich lauten Signalen zu hören und auch zu erreichen. Zwar tritt dieser Effekt - sehr zur Freude von Funkamateuren - fast immer im 2m und im 70cm Band auf, er ist aber auch auf 27 MHz recht häufig.

Weiter geht es mit “Hilfsmittel” für die Ausbreitungerforschung.