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Analogiker, KlausKB, Erich Hoinicke, Heinz Schulz, Radiosportler, Obelixx, alqaszar, Andreas W, B. Antworter

Tropo-Überreichweiten auf Mittel-/Lang-/Kurzwelle?

Startbeitrag von Andreas W am 25.09.2003 11:19

Hallo,
auf UKW kann man ja zwei größere verschiedene Überreichweitenarten unterscheiden,

Sporadic E: Signal wird an der Ionosphäre reflektiert und gelangt in einigen 100-1000km wieder zur Erde

Troposphärische Überreichweiten: Aufgrund der Wetterlage werden die Signale an/in der Troposphäre gebeugt und gelangen so weiter als normal.

Erstere Überreichweitenart gibt es natürlich im AM Bereich auch. Auf Kurzwelle quasi den ganzen Tag, auf Mittelwelle abends, auf Langwelle auch abends in abgeschwächter Form. Interessant am Rande finde ich übrigens, dass bei Mittelwelle die Dunkelheit, also fehlende Sonneneinstrahlung die Ionosphärenreflexion ermöglicht, während es bei UKW ja nur im Sommer, also bei erhöhter und steiler Sonneneinstrahlung zu solchen Überreichweiten kommt.

Troposphärische Überreichweiten kenne ich eigentlich nur von UKW. Gibt es so etwas auch im AM-Bereich? Auf Kurzwelle wird es dank der ganztägig vorhandenen Raumwelle schwierig sein, dies zu beobachten. Eventuell aber im CB-Funk-Bereich? Auf Mittelwelle wäre solch eine Beobachtung tagsüber wohl auch drin, aber ich habe bisher noch nirgends davon gehört, dass beispielsweise bei starkem Tropo hier im Süden dann auch mal Mittelwellensender aus Mitteldeutschland besonders gut gehen tagsüber. Scheinbar betreffen also Tropo-Überreichweiten nur die höheren Frequenzbereiche!? Bis wie weit rauf kann man denn Tropo beobachten? Zumindest im DAB L-Band merkt man Tropo-Überreichweiten auch, wobei hier eher nur die Morgeninversion eine Rolle spielt und nicht richtige ganztägige Überreichweiten, wie man sie von UKW her kennt.

Antworten:
Ich habe zwar nie richtig gefunkt aber mir ist bekannt, dass es im CB-Funk auch troposphärische Überreichweiten gibt.

von Analogiker - am 25.09.2003 11:29
Troposphärische Überreichweiten haben ihre Ursache in Inversionswetterlagen, die am häufigsten im Herbst zu beobachten sind. AFAIK gibt es das nur im UKW-Bereich.
Bei den Empfängen auf 11m müsste es sich um Sporadic-E-Reflexionen handeln.
So war im Sommer z.B. der DRM Sender in Rennes auf 25765 kHz teilweise sehr gut hier zu hören. Und das ist eine echte Funzel. Wenn er auf 25765 empfangen werden kann, dann wird in einem Simulcast-Betrieb gesendet, wobei das DRM Signal mit satten 10 Watt ausgestrahlt wird !
In reinem DRM-Betrieb sendet man mit stolzen 200 Watt.

von KlausKB - am 25.09.2003 12:07
Ein Hobbykollege hatte vor vielen Jahren auf 11m von Südwestdeutschland aus Norddänemark gearbeitet. Die Öffnung ging über viele Stunden mit konstanter Feldstärke und war seiner Meinung nach ganz sicher kein Sporadic-E. Und da er ein alter Hase im CB-Funk ist, glaube ich ihm das auch.

von Analogiker - am 25.09.2003 12:22
Ja, ist was dran. Ich habe auch manchmal den Eindruck, dass es sich da um Tropo handelt. Kann das aus meiner 11m-Funk-Zeit auch bestätigen, Italien, Spanien, Frankreich.

von KlausKB - am 25.09.2003 12:28
Ich hatte Mitte der 70er Jahre das Sonnenfleckenmaximum auch auf 27 MHz erlebt. Da war der Jagdruf "Das Band geht auf!" an der Tagesordnung (Italien, Spanien, seltener Skandinavien). Auch wenn's nicht mehr mein Gebiet ist: Die Tatsache, daß auf 13 m und zu der Zeit auch noch auf 11 m ganz normale Rundfunksender betrieben wurden, sagt mir, daß das auch über "ganz normale" Ionosphärenreflexion zustande kommt, die ja physikalisch auch nur in bestimmten prognostizierbaren Zeitfenstern funktioniert. Nicht vorhersehbar dagegen Sporadic E, ist doch eine typische Erscheinung für VHF. Und an tropoähnliche Ausbreitungsbedingungen in der Größenordnung "erweiterter Nahbereich" während meiner CB-aktiven Zeit kann ich mich nicht erinnern. O.g. Länder sind ja keine klassische Tropodistanzen.



von Erich Hoinicke - am 25.09.2003 12:49
Brennende Fragen, die mich zu diesem Thema interessieren und Andreas W. auch schon angesprochen hat ist:
1.: Wie wahrscheinlich sind Tropoüberreichweiten in welchem Frequenzbereich?
2.: Wie sind die Feldstärken?
3.: Welche Entfernungen können in dem Frequenzband überbrückt werden?

Ich habe mal gelesen, dass maximale Entfernung im UHF-Bereich größer ist als bei VHF.

Zu den Wahrscheinlichkeiten bzw. Möglichkweiten könnte mir hierzu eine Gauss-Kurve vorstellen, die auf der X-Achse die QRG und auf der Y-Achse die Wahrscheinlichkeit hat. Eine andere Kurve mit einer "Sättigung", wie z. B. vom Verlauf her http://www.elexs.de/diagr1.gif könnte aber auch gut möglich sein.

von Analogiker - am 25.09.2003 12:59
Dieser Bereich ist ein absoluter Grenzfall, da ist alles möglich. In erster Linie spielt natürlich der Sonnenfleckenzyklus eine Rolle. Aber manche Empfänge sind eindeutig Sporadic E, und auch Tropo kann da im Spiel sein.

von KlausKB - am 25.09.2003 13:02
Man unterscheide:

Troposphäre und Ionosphäre.

Die Troposphäre ist Teil der atmosphärischen Grundschicht und reicht maximal bis in Höhem von 8.000 m (an den Polen) bis 18.000 m (am Äquator). In dieser Sphäre spielt sich das Wetter ab, und dort bilden sich wiederum Schichten, welche die Eigenschaft haben, sporadisch elektromagnetische Wellen bestimmter Frequenzen zu reflektieren. Dies geschieht in Abhängigkeit von Temperatur und Luftdruckzonen.

Darüber schließt sich die Stratosphäre an, die bis in 50.000 m Höhe reicht. Der obere Teil der Stratosphäre wird von der sog. Ozonschicht eingenommen, hier wird der Luftsauerstoff durch die UV-Einstrahlung von 02 (Sauerstoffgas) in O3 (Ozon) umgewandelt.

Oberhalb der Stratosphäre schließt sich die Stratopause an, welche in 50.000 Metern Höhe liegt. Die nächsten 30 Kilometer der Erdatmosphäre bildet die Mesosphäre, welche ihrerseits von der Mesopause in 80.000 Metern Höhe abgeschlossen wird.

Dann erst, also oberhalb 80 km, kommt die Ionosphäre. Hier ist der Einfluss der Sonne maximal, weil die Dichte schon sehr gering ist (Luftdruck ist 0). Hier ergeben sich daher große Unterschiede zwischen Tag und Nacht aufgrund der unterschiedlichen Ionisation. Zusätzlich wurd diese Schicht vom Sonnenwind tangiert, so das sich auch eine Abhängigkeit von den so genannten Sonnenflecken einstellt.

Diese Schicht ist verantwortlich für die Reflexion der elektromagnetischen Wellen bis ca. 30 MHz, also LW, MW und KW. Hier spielen sich auch Erscheinungen wie das Polarlicht (Aurora) ab.

Innerhalb der Ionosphäre, welche auch als Thermosphäre bezeichnet wird, befindet sich die E-Schicht in ca. 130 km Höhe, welche für Sporadic-E verantwortlich ist. In größeren Höhen schließen sich die F1 (200 km) und die F3-Schicht (300 km).

Darüber befindet sich schließlich die Exosphäre, die Ansammlung von Gasatomen wird hier immer geringer, bis das ganze schließlich ins Vakuum des Weltalls übergeht. Hier herrscht starke Röntgenstrahlung.

Daher ist die Ausbreitung von UKW und TV über Tropo nur bedingt mit den Sporadic-E-Überreichweiten oder der regelmäßigen ionosphärischen Verbreitung von Radiowellen vergleichbar.

Aufgrund der tiefer liegenden Reflexionsschicht haben Tropos auch die geringsten Reichweiten, Sporadic-E kommt weiter, da die entsprechende Reflexionsschicht höher liegt und so größere Entfernungen ermöglicht.

Das Phänomen Ionosphäre besteht darin, dass die maximal Reflektierte Frequenz irgendwo bei 30 MHz liegt, darüber hinaus wird nichts reflektiert (oder halt nur selten in der E-Schicht eben). Allerdings varriert die untere Grenzfrequenz erheblich, so dass diese tagsüber nicht und nachts sehr stark reflektiert werden.

Daher ergibt sich auch, dass die höheren MW-Bereiche besser für die Nachtversorgung auch weiter entfernter Gebiete geeignet ist, während die niedrigeren MW-Bereiche und die Langwelle sich Tagversorgung des Gebiets in einem bestimmten Radius um den Sender herum eignen. Hier spielt dann die Wellenlänge wieder eine Rolle, so dass hier auf der LW die besten Reichweiten erzielt werden, und zwar in Abhängigkiet von der Bodenwelle.

von alqaszar - am 25.09.2003 13:28
Ja, das ist schon alles klar. Aber gerade weil die erwähnten 30 MHz so ein Grenzbereich sind, halte ich da alles für denkbar.

von KlausKB - am 25.09.2003 13:36
@ Analogiker:

Zu 1): Da müßten wir in anderen Foren fragen, da, wo die 10-, 6-, 2 m- und 70 cm-Amateure sich tummeln. Jedenfalls steckt sehr viel Meteorologie bei der Bildung der entsprechenden Grenzschichten, wie auch optische Physik beim Anteil der reflektierten Strahlen drin (--> MHM).

Zu 2): Du meinst max. mögliche? Oder statistisch beobachtete Durchschnittswerte?

Zu 3): Ist abhängig von der Höhe der Grenzschicht. Ich beobachte z.B. Tropo-condx in bestimmten Bereichszonen, z.B. 100-250 km, 250-500 km, 500-800 km und selten auch darüber. Rekordhalter ist mein fast wöchentlich scatternder La Rhune auf 96,1 mit 1348 km. Die Übergänge sind natürlich fließend und von so vielen weiteren Faktoren (z.B. Land/Seeweg) beeinflußt, daß ich mir Reichweite und Wahrscheinlichkeit als Funktionen der Frequenz nur schwer als eindeutige Grafik vorstellen kann. Jetzt wissen wir, warum mathematische Berechnungsmodelle bemüht werden, auch wenn die Praxis eigenen Gesetzen folgt...;)



von Erich Hoinicke - am 25.09.2003 13:42
Zu 2): Damit meinte ich: Wie sind die (max.) Feldstärken in den verschiedenen Bändern?

Zu 3): Klar, je tiefer die Grenzschicht, desto kürzer die Hops. Aber mich würde interessieren, ob z. B. die Grenzschichten bei UHF eher höher liegen als bei VHF? Oder Umgekehrt.

von Analogiker - am 25.09.2003 13:46
Hm. Müssen wir mal irgendwoher eine Diplomarbeit hergoogeln. Ich könnte mir vorstellen, daß es primär eine physikalische Höhengrenze zur Ausbildung einer thermischen Grenzschicht gibt, so daß es für beide Bereiche gleich wäre. Aber das ist jetzt wirklich hochkonzentrierter Kaffeesatz. Schicht ist Schicht.... ist jetzt zu Ende. :)



von Erich Hoinicke - am 25.09.2003 14:36
Zitat

Das Phänomen Ionosphäre besteht darin, dass die maximal
Reflektierte Frequenz irgendwo bei 30 MHz liegt
Ist etwas zu pauschal gesagt. Im Sonnenfleckenmaximum gibt es bei Tageslicht mitunter bis ins untere Band I F2-Reflektionen, während in Winternächten schon 9 MHz nur noch eingeschränkt geht. Auf jeden Fall handelt es sich bei Empfängen auf 13 und 11 Meter in aller Regel um ganz ordinäre F2-Skips.

Anzustreichen ist an der Stelle das Wort "Überreichweiten"; Reflektionen von Kurz- und Mittelwellen in der Ionosphäre treten ständig auf und sind Funktionsprinzip, Kurzwellenfunk wird mittels gezielter Anstrahlung der Ionosphäre betrieben. Daß auf Mittelwelle tagsüber die Raumwelle sehr stark gedämpft ist liegt am Vorhandensein der D-Schicht, die durch ihre Beschaffenheit die Mittelwellen nicht reflektiert, sondern verschluckt. Nach Sonnenuntergang löst sich die D-Schicht sehr schnell auf, womit für die Mittelwellen der Weg zur reflektierenden F-Schicht (oder ggf. auch den Resten der E-Schicht) frei ist.

Und Effekte in der Troposphäre spielen unterhalb von 30 MHz keine Rolle. Das ist halt kein UKW...

von B. Antworter - am 25.09.2003 19:12

Re: Tropo-άberreichweiten auf Mittel-/Lang-/Kurzwelle?

Im Lang- und Mittelwellenbereich spielt auch die von der Feuchtigkeit abhängige Bodenwellendämpfung eine sehr große Rolle für die Ausbreitung!
So ist zum Beispiel an der Ostseeküste von Mecklenburg-Vorpommern der MW-Sender Soelvesborg tagsüber (sofern er zu dieser Zeit sendet) fast in Ortssenderqualität zu empfangen, obwohl er ca. 180km entfernt ist!

von Obelixx - am 25.09.2003 19:35
Als alter MW-DXer habe ich allerdings schon öfter festgestellt, dass an bestimmten Tagen besondere Ausbreitungsbedingungen herrschen können. Allerdings betrifft das dann ausschließlich die Zeiten absoluter Dunkelheit. Ich habe letzten Herbst an einem Abend auf 981 kHz ERA Spor (Griechenland) stundenlang in 0=4 gehört. Normalerweise tummeln sich auf dieser QRG diverse andere Sender (Algerien/Bulgarien/Zypern), von denen aber an jenem Abend nix zu hören war. Am nächsten Abend war alles wieder wie gehabt. Also auch die F2-Schicht, welche die MW-Raumwellen reflektiert, ist nicht immer konstant.
Ansonsten hat Obelixx recht: Bei der Bodenwelle ist die Feuchtigkeit des zu überbrückenden Terrains von Bedeutung. Wilhelmshaven zum Beispiel liegt so ziemlich genau zwischen den beiden 5-kw-Senderchen des NDR (702 kHz Flensburg und 792 kHz Lingen). Flensburg kommt wesentlich stärker an, da ein Großteil der Sendestrecke über das Meer geht.
Bevor ichs vergesse - In einem anderen Thread war mal vom High-Noon-Effekt die Rede: Den gibt es natürlich. Im Hochsommer, mittags gegen 12 wirkt die Sonne derart stark auf die D-Schicht der Ionosphäre, dass sie die Raumwellen reflektiert und man dann (ähnlich wie bei Sporadic-E) beispielsweise spanische Sender auf MW hören kann. Das hängt aber auch mit den Sonnenflecken zusammen; je mehr, desto eher High Noon.



von Heinz Schulz - am 25.09.2003 19:59
Zum Stichwort "High Noon Effect" möchte ich noch eine Anmerkung machen. Wenn von 12:00 die Rede ist, dann ist damit die Lokalzeit gemeint und nicht die Ortszeit.
Die Lokalzeit ergibt sich aus der Ortszeit korrigiert um die Differenz zur Sommerzeit (also 1h, falls Sommerzeit gerade gilt) und korrigiert um die Abweichung vom Längengrad für den die Zeitzone exakt gilt.

Beispiel: Köln
In Köln gilt MEZ bzw. MESZ. Die Mitteleuropäische Zeit gilt exakt für den 15. östlichen Längengrad. Pro Längengrad, der westlich von 15° Ost liegt, ist die Sonne 4 Minuten "zurück". Da Köln ungefähr auf dem 7. östlichen Längengrad liegt, sind das immerhin 32 Minuten.

Wenn Winterzeit (also MEZ) gilt, ist 12:00 Uhr Lokalzeit um 12:32 Uhr MEZ. Bei Sommerzeit (MESZ) erst um 13:32 MESZ.

Das Ganze muss man noch mit einem weiteren Wert korrigieren, nämlich mit der sog. Zeitgleichung. Aber das wird dann endgültig zu astronomisch.

Deshalb darf man sich nicht wundern, wenn sich High Noon etwas verspätet :-)

von Analogiker - am 25.09.2003 21:58
Hallo Hobbyfreunde,

vor einigen Jahren gab's mal einen Bericht, ich glaube, in der FUNK, über bestimmte Ähnlichkeiten zwischen UKW und dem 11-mBand.

Sicher gibt's viele Gründe, warum bestimmte Empfangsmöglichkeiten vorhanden sind. So hörte ich, als eine geschlossene Schneedecke vorhanden war, einen Hobbyfreund, der sich auf der Fahrt zur Arbeit befand, aus einer Entfernung, wo ich ihn vorher und danach nicht hörte.

vy 73 de Horst

von Radiosportler - am 25.09.2003 23:21
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