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.
Bei der E-Region kann mit höchstens $2000 km$ gerechnet werden, bei der F2-Region mit bis zu $4000 km$. Die Abbildung EA-2.14.1 zeigt die Sprungdistanz durch Brechung in der F2-Region in Abhängigkeit des Winkels.
Prüfungsfrage AH213
Wie groß ist in etwa die maximale Entfernung, die ein KW-Signal bei Refraktion (Brechung) an der F2-Region auf der Erdoberfläche mit einem Sprung (Hop) überbrücken kann?
A
Etwa 2000 km.
B
Etwa 12000 km.
C
Etwa 8000 km.
D
Etwa 4000 km.
Ein konkretes Beispiel zeigt Abbildung EA-2.14.2 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.
Prüfungsfrage AH212
Was hat keine Auswirkungen auf die Sprungentfernung?
A
Die aktuelle Höhe der ionisierten Regionen.
B
Die Änderung der Frequenz des ausgesendeten Signals.
C
Die Tageszeit.
D
Die Änderung der Strahlungsleistung.
Abbildung EA-2.14.2: Simulation der Sprungdistanz in Abhängigkeit vom Abstrahlwinkel im $40 m$-Band, im Januar 2025
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Die Abbildung EA-2.14.3 zeigt die Simulation der Sprungdistanz in Abhängigkeit von Jahreszeit sowie von Tag und Nacht im $80 m$-Band bei einem Abstrahlwinkel von $45 °$. 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.
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.
Abbildung EA-2.14.3: Simulation der Sprungdistanz in Abhängigkeit von Jahreszeit sowie Tag und Nacht im $80 m$-Band bei $45 °$ Abstrahlwinkel; zusätzlich wirkt die Dämpfung der D-Schicht am Tag
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Die Abbildung EA-2.14.4 zeigt eine weitere Simulation der Sprungdistanz in Abhängigkeit von der Frequenz bei einem Abstrahlwinkel von $45 °$ im Winter am Tag. Dabei wird deutlich, dass mit steigender Frequenz auch größere Sprungdistanzen möglich sind.
Abbildung EA-2.14.4: Simulation der Sprungdistanz in Abhängigkeit der Frequenz bei $45 °$ Abstrahlwinkel, im Januar 2025
