Mit den Grundlagen zur Ionosphäre, der Sonnenfleckenaktivität, der sogenannten „Toten Zone“ sowie den wichtigsten ionosphärischen Regionen haben wir uns bereits in den Prüfungsfragen zur Klasse N und E beschäftigt. Das grundlegende Prinzip dabei war, dass die von der Sonne ausgesandte UV-Strahlung Moleküle in der Ionosphäre ionisiert.
Prüfungsfrage AH101
Welcher Effekt sorgt hauptsächlich dafür, dass ionosphärische Regionen Funkwellen zur Erde ablenken können?
A
Die von der Sonne ausgehende UV-Strahlung ionisiert - je nach Strahlungsintensität - die Moleküle in den verschiedenen Regionen.
B
Die von der Sonne ausgehende Infrarotstrahlung aktiviert - je nach Strahlungsintensität - die Sauerstoffatome in den verschiedenen Regionen.
C
Die von der Sonne ausgehende Infrarotstrahlung ionisiert - je nach Strahlungsintensität - die Moleküle in den verschiedenen Regionen.
D
Die von der Sonne ausgehende UV-Strahlung aktiviert - je nach Strahlungsintensität - die Sauerstoffatome in den verschiedenen Regionen.
In den Prüfungsfragen der Klasse E wurden die wichtigsten Regionen der Ionosphäre – die D-, E- und F-Region – sowie ihre Eigenschaften bereits vorgestellt. In der Klasse A ist es nun zusätzlich wichtig zu wissen, in welchen Höhenbereichen sich diese Regionen in der Erdatmosphäre befinden. Abbildung EA-2.9.1 zeigt diese wichtigen Höhenangaben die man sich gut einprägen muss. Dabei ist auch die Abhängigkeit von Tageszeit und Jahreszeit zu berücksichtigen.
Prüfungsfrage AH103
In welcher Höhe befindet sich die für die Fernausbreitung wichtige D-Region? Sie befindet sich in ungefähr ...
A
9 bis 130 km Höhe.
B
50 bis 90 km Höhe.
C
250 bis 450 km Höhe.
D
130 bis 200 km Höhe.
Prüfungsfrage AH104
In welcher Höhe befindet sich die für die Fernausbreitung wichtige E-Region? Sie befindet sich in ungefähr ...
A
130 bis 200 km Höhe.
B
50 bis 90 km Höhe.
C
90 bis 130 km Höhe.
D
250 bis 450 km Höhe.
Prüfungsfrage AH105
In welcher Höhe befindet sich die für die Fernausbreitung (DX) wichtige F1-Region während der Tagesstunden? Sie befindet sich in ungefähr ...
A
130 bis 200 km Höhe.
B
50 bis 90 km Höhe.
C
200 bis 450 km Höhe.
D
90 bis 130 km Höhe.
Prüfungsfrage AH106
In welcher Höhe befindet sich die für die Fernausbreitung (DX) wichtige F2-Region während der Tagesstunden an einem Sommertag? Sie befindet sich in ungefähr ...
A
50 bis 90 km Höhe.
B
130 bis 200 km Höhe.
C
250 bis 450 km Höhe.
D
90 bis 130 km Höhe.
Prüfungsfrage AH108
Zu welcher Jahres- und Tageszeit hat die F2-Region ihre größte Höhe? Sie hat ihre größte Höhe ...
A
im Winter zur Mittagszeit.
B
im Sommer zur Mittagszeit.
C
im Frühjahr und Herbst zur Dämmerungszeit.
D
im Sommer um Mitternacht.
Prüfungsfrage AH202
Welches dieser Frequenzbänder kann im Sonnenfleckenminimum am ehesten für tägliche Weitverkehrsverbindungen verwendet werden?
A
1,8 MHz (160 m-Band)
B
3,5 MHz (80 m-Band)
C
28 MHz (10 m-Band)
D
14 MHz (20 m-Band)
Ein Band, das eigentlich fast immer gut und zuverlässig funktioniert, ist das $40 m$-Band, das genauso wie das $20 m$-Band der Klasse A vorbehalten ist. Gerade für innerdeutsche Weitverbindungen, zum Beispiel von Hamburg nach München, zeigt es eine sehr verlässliche Performance.
Prüfungsfrage AH201
Welches der nachstehend aufgeführten Bänder ist für KW-Verbindungen zwischen Hamburg und München um die Mittagszeit herum üblicherweise gut geeignet?
A
40 m-Band
B
15 m-Band
C
160 m-Band
D
80 m-Band
Tagsüber sind aufgrund der stark ionisierten D-Schicht das $\num{80}$ und das $160 m$-Band kaum nutzbar, doch sobald die Sonne untergeht, ermöglichen auch diese Bänder eine zuverlässige Kommunikation. Mit dem $40 m$-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.
Prüfungsfrage AH203
Welche der folgenden Frequenzbänder können in den Nachtstunden am ehesten für weltweite Funkverbindungen genutzt werden?
A
30 m, 12 m und 10 m
B
40 m, 20 m und 15 m
C
160 m, 80 m und 40 m
D
40 m, 17 m und 6 m
Prüfungsfrage AH221
Massiv erhöhte UV- und Röntgenstrahlung, wie sie vor allem durch starke Sonneneruptionen hervorgerufen wird, beeinflusst in der Ionosphäre vor allem ...
A
die F2-Region, die dann so stark ionisiert wird, dass fast die gesamte KW-Ausstrahlung reflektiert wird.
B
die D-Region, die die Kurzwellen-Signale dann so massiv dämpft, dass keine Ausbreitung über die Raumwelle mehr möglich ist.
C
die F1-Region, die durch Absorption der höheren Frequenzen die Refraktion (Brechung) an der F2-Region behindert.
D
die E-Region, die dann für die höheren Frequenzen durchlässiger wird und durch Refraktion (Brechung) in der F2-Region für gute Ausbreitungsbedingungen sorgt.
Prüfungsfrage AH107
Für die DX-Kurzwellenausbreitung über die Raumwelle ist die F1-Region ...
A
erwünscht, weil sie durch zusätzliche Reflexion die Wirkung der F2-Region verstärken kann.
B
meist unerwünscht, weil sie durch Abdeckung die Ausbreitung durch Refraktion (Brechung) an der F2-Region verhindern kann.
C
nicht von großer Bedeutung, weil sie vor allem für die höheren Frequenzen durchlässig ist.
D
von großer Bedeutung, weil sie die Dämpfung in der E-Region senkt und damit die Sprungdistanz vergrößert.
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.
Abbildung EA-2.9.2: Solarer Flux und Anzahl der Sonnenflecken von 2005 bis 2025
Prüfungsfrage AH102
Der solare Flux F ...
A
ist die gemessene Energieausstrahlung der Sonne im GHz-Bereich. Fluxwerte über 100 führen zu einem stark erhöhten Ionisationsgrad in der Ionosphäre und zu einer erheblich verbesserten Fernausbreitung auf den höheren Kurzwellenbändern.
B
ist die gemessene Energieausstrahlung der Sonne im Kurzwellenbereich. Fluxwerte über 60 führen zu einem stark erhöhten Ionisationsgrad in der Ionosphäre und zu einer erheblich verbesserten Fernausbreitung auf den höheren Kurzwellenbändern.
C
wird aus der Sonnenfleckenrelativzahl R abgeleitet und ist ein Indikator für die Aktivität der Sonne. Fluxwerte über 100 führen zu einem stark erhöhten Ionisationsgrad der D-Region und damit zu einer erheblichen Verschlechterung der Fernausbreitung auf den Kurzwellenbändern.
D
wird aus der Sonnenfleckenrelativzahl R abgeleitet und ist ein Indikator für die Aktivität der Sonne. Fluxwerte über 60 führen zu einem stark erhöhten Ionisationsgrad in der Ionosphäre und zu einer erheblich verbesserten Fernausbreitung auf den höheren Kurzwellenbändern.
Ein weiterer Aspekt, der bei der Refraktion an den genannten Regionen eine Rolle spielt, ist die Polarisation. Die Polarisation einer elektromagnetischen Welle verändert sich bei der Raumwellen-Ausbreitung insbesondere durch Faraday-Rotation, Reflexionsphänomene in der Ionosphäre und Multipath-Effekte. Dies führt dazu, dass die empfangene Polarisation oft nicht mehr der ursprünglich ausgesendeten entspricht.
Prüfungsfrage AH219
Wie wird die Polarisation einer elektromagnetischen Welle bei der Ausbreitung über die Raumwelle beeinflusst?
A
Die Polarisation der ausgesendeten Wellen wird bei der Refraktion (Brechung) in der Ionosphäre stets verändert.
B
Die Polarisation der ausgesendeten Wellen wird in der Ionosphäre stets um 90 ° gedreht.
C
Die Polarisation der ausgesendeten Wellen wird bei jedem Sprung (Hop) in der Ionosphäre um 90 ° gedreht.
D
Die Polarisation der ausgesendeten Wellen bleibt bei der Refraktion (Brechung) in der Ionosphäre stets unverändert.
