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Was ist Funkausbreitung: HF-Ausbreitung

Was ist Funkausbreitung: HF-Ausbreitung

Funksignale können über große Entfernungen übertragen werden. Funksignale werden jedoch von dem Medium beeinflusst, in dem sie sich bewegen, und dies kann die Funkausbreitung oder HF-Ausbreitung und die Entfernungen beeinflussen, über die sich die Signale ausbreiten können. Einige Funksignale können sich rund um den Globus ausbreiten oder ausbreiten, während andere Funksignale sich möglicherweise nur über viel kürzere Entfernungen ausbreiten.

Die Funkausbreitung oder die Art und Weise, wie Funksignale übertragen werden, kann ein interessantes Thema sein. Die HF-Ausbreitung ist ein besonders wichtiges Thema für jedes Funkkommunikationssystem. Die Funkausbreitung hängt von vielen Faktoren ab, und die Wahl der Funkfrequenz bestimmt viele Aspekte der Funkausbreitung für das Funkkommunikationssystem.

Dementsprechend ist es oft notwendig, ein gutes Verständnis der Funkausbreitung, ihrer Prinzipien und der verschiedenen Formen zu haben, um zu verstehen, wie ein Funkkommunikationssystem funktioniert, und um die besten Funkfrequenzen auszuwählen.

Definition der Funkausbreitung

Die Funkausbreitung ist die Art und Weise, wie sich Funkwellen ausbreiten oder ausbreiten, wenn sie von einem Punkt zum anderen übertragen werden und von dem Medium beeinflusst werden, in dem sie sich fortbewegen, und insbesondere von der Art und Weise, wie sie sich in verschiedenen Teilen der Atmosphäre um die Erde ausbreiten.

Faktoren, die die Funkausbreitung beeinflussen

Es gibt viele Faktoren, die die Ausbreitung von Funksignalen oder Radiowellen beeinflussen. Diese werden durch das Medium bestimmt, durch das sich die Funkwellen bewegen, und durch die verschiedenen Objekte, die auf dem Pfad erscheinen können. Die Eigenschaften des Pfades, auf dem sich die Funksignale ausbreiten, bestimmen den Pegel und die Qualität des empfangenen Signals.

Reflexion, Brechung und Beugung können auftreten. Das resultierende Funksignal kann auch eine Kombination mehrerer Signale sein, die auf unterschiedlichen Wegen gefahren sind. Diese können sich addieren oder voneinander subtrahieren, und zusätzlich können die über verschiedene Pfade laufenden Signale verzögert sein, was zu einer Verzerrung des resultierenden Signals führt. Es ist daher sehr wichtig, die wahrscheinlichen Funkausbreitungseigenschaften zu kennen, die wahrscheinlich vorherrschen.

Die Entfernungen, über die sich Funksignale ausbreiten können, variieren erheblich. Für einige Funkkommunikationsanwendungen ist möglicherweise nur eine kurze Reichweite erforderlich. Beispielsweise muss eine Wi-Fi-Verbindung möglicherweise nur über eine Entfernung von wenigen Metern hergestellt werden. Andererseits würde ein Kurzwellensender oder eine Satellitenverbindung die Funkwellen benötigen, um sich über viel größere Entfernungen zu bewegen. Selbst für diese beiden letzten Beispiele des Kurzwellensenders und der Satellitenverbindung wären die Funkausbreitungseigenschaften völlig unterschiedlich, da die Signale, die ihre endgültigen Ziele erreichen, von den Medien, durch die die Signale geleitet wurden, auf sehr unterschiedliche Weise beeinflusst worden wären.

Arten der Funkausbreitung

Es gibt eine Reihe von Kategorien, in die verschiedene Arten der HF-Ausbreitung eingeordnet werden können. Diese beziehen sich auf die Auswirkungen der Medien, durch die sich die Signale ausbreiten.

  • Freiraumausbreitung: Hier bewegen sich die Radiowellen im freien Raum oder weg von anderen Objekten, die die Art und Weise beeinflussen, in der sie sich bewegen. Nur der Abstand von der Quelle beeinflusst die Art und Weise, in der sich die Signalstärke verringert. Diese Art der Funkausbreitung tritt bei Funkkommunikationssystemen einschließlich Satelliten auf, bei denen die Signale vom Boden zum Satelliten und wieder zurück nach unten wandern. Typischerweise gibt es wenig Einfluss von Elementen wie der Atmosphäre usw. . Lesen Sie mehr über Ausbreitung des freien Raums.
  • Grundwellenausbreitung: Wenn sich Signale über die Bodenwelle bewegen, werden sie durch den Boden oder das Gelände, über das sie sich bewegen, verändert. Sie neigen auch dazu, der Erdkrümmung zu folgen. Signale, die tagsüber im Mittelwellenband zu hören sind, verwenden diese Form der HF-Ausbreitung. Lesen Sie mehr über Ausbreitung der Bodenwelle
  • Ionosphärische Ausbreitung: Hier werden die Funksignale durch eine Region hoch in der Erdatmosphäre, die als Ionosphäre bekannt ist, modifiziert und beeinflusst. Diese Form der Funkausbreitung wird von Funkkommunikationssystemen verwendet, die auf HF- oder Kurzwellenbändern senden. Bei Verwendung dieser Ausbreitungsform können Sender von der anderen Seite des Globus gehört werden, abhängig von vielen Faktoren, einschließlich der verwendeten Funkfrequenzen, der Tageszeit und einer Vielzahl anderer Faktoren. Lesen Sie mehr über ionosphärische Ausbreitung.
  • Troposphärische Ausbreitung: Hier werden die Signale durch die Variationen des Brechungsindex in der Troposphäre direkt über der Erdoberfläche beeinflusst. Die troposphärische Funkausbreitung ist häufig das Mittel, mit dem Signale bei UKW und höher über größere Entfernungen gehört werden. Lesen Sie mehr über troposphärische Ausbreitung
Zusätzlich zu diesen Hauptkategorien können Funksignale auch auf leicht unterschiedliche Weise beeinflusst werden. Manchmal können diese als Unterkategorien betrachtet werden, oder sie können für sich genommen ziemlich interessant sein.

Einige dieser anderen Arten von Nischenformen der Funkausbreitung umfassen:

  • Sporadisch E: Diese Form der Ausbreitung ist häufig im UKW-FM-Band zu hören, normalerweise im Sommer, und kann zu Betriebsstörungen führen, wenn entfernte Sender gehört werden. Lesen Sie mehr über sporadische E-Ausbreitung.
  • Meteor-Streukommunikation: Wie der Name schon sagt, nutzt diese Form der Funkausbreitung die ionisierten Spuren, die Meteore hinterlassen, wenn sie in die Erdatmosphäre gelangen. Wenn Daten nicht sofort benötigt werden, ist dies eine ideale Kommunikationsform für Entfernungen um 1500 km oder so für kommerzielle Anwendungen. Funkamateure nutzen es auch, besonders wenn Meteorschauer vorhanden sind. Lesen Sie mehr über Meteor Scatter Communications.
  • Transequatorielle Vermehrung, TEP: Die transsequatorische Ausbreitung erfolgt unter bestimmten Bedingungen und ermöglicht die Ausbreitung von Signalen unter Umständen, unter denen normale Ausbreitungswege der Ionosphäre nicht zu erwarten wären.Lesen Sie mehr über transequatorische Ausbreitung.
  • In der Nähe von Vertical Incidence Skywave, NVIS: Diese Form der Ausbreitung startet Himmelswellen in einem hohen Winkel und sie werden relativ nahe an die Erde zurückgebracht. Es bietet lokale Abdeckung in hügeligem Gelände. Lesen Sie mehr über NVIS-Weitergabe.
  • Aurorale Rückstreuung: Die Aurora Borealis (Nordlichter) und die Aurora Australis (Südlichter) sind Indikatoren für Sonnenaktivität, die die normale Ausbreitung der Ionosphäre stören können. Diese Art der Ausbreitung wird selten für kommerzielle Kommunikation verwendet, da sie nicht vorhersehbar ist, aber Funkamateure sie häufig nutzen. Lesen Sie mehr über Aurorale Rückstreuungsausbreitung.
  • Moonbounce EME: Wenn Hochleistungsübertragungen auf den Mond gerichtet sind, können schwache Reflexe zu hören sein, wenn die Antennen eine ausreichende Verstärkung aufweisen. Diese Form der Ausbreitung kann es Funkamateuren ermöglichen, global mit Frequenzen von 140 MHz und darüber zu kommunizieren und den Mond effektiv als riesigen Reflektorsatelliten zu nutzen.

Zusätzlich zu diesen Kategorien weisen viele drahtlose oder Funkkommunikationssysteme mit kurzer Reichweite HF-Ausbreitungsszenarien auf, die nicht genau in diese Kategorien passen. Beispielsweise kann davon ausgegangen werden, dass Wi-Fi-Systeme eine Form der Funkausbreitung im freien Raum aufweisen, diese wird jedoch aufgrund von Mehrfachreflexionen, Brechungen und Beugungen sehr stark modifiziert. Trotz dieser Komplikationen ist es immer noch möglich, grobe Richtlinien und Modelle für diese Funkausbreitungsszenarien zu erstellen.

Zusammenfassung der HF-Ausbreitung

Im wirklichen Leben gibt es viele Funkausbreitungsszenarien. Oft können Signale auf verschiedene Weise übertragen werden, wobei Funkwellen unter Verwendung einer Art von Funkausbreitung mit einer anderen interagieren. Um jedoch ein Verständnis dafür aufzubauen, wie ein Funksignal einen Empfänger erreicht, ist es erforderlich, alle möglichen Methoden der Funkausbreitung gut zu verstehen. Durch das Verständnis dieser können die Wechselwirkungen zusammen mit der Leistung aller verwendeten Funkkommunikationssysteme besser verstanden werden.

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