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- Grundlagen zur Ionosphäre, Sonnenfleckenaktivität und "Tote Zone" sind in Klasse N
- Vertiefung im Bereich Wellenausbreitung
- Strahlung der Sonne schlägt Elektronen aus Sauerstoff- und Stickstoff-Atomen und -Molekülen in der Hochatmosphäre → Ionisation
- Freie Elektronen werden von Funkwellen zum Schwingen angeregt → Refraktion der Funkwellen
* In ca. 50 bis 450 km Höhe * Refraktion von Kurzwellen, wodurch weltweite Kommunikation ermöglicht wird [picture:731:e_atmosphaeren_schichten:Für den Amateurfunk relevante Schichten in der Atmosphäre]
[question:EH101]
Ausbreitung von Funkwellen
* Ionisation verleiht Kurzwelle einzigartige Fähigkeiten * Dichte der freien Elektronen bestimmt die Brechungsfrequenz * Höhere Dichte → höhere Frequenz [picture:865:e_wellenausbreitung_refraktion:Refraktion an Schichten der Ionosphäre]- Mehr Sonnenstrahlung → Ausbreitung auf höherer Frequenz möglich
- Besonders viel Strahlung tagsüber im Sonnenfleckenmaximum
- 10m-Band selbst bei geringer Sendeleistung tagsüber nutzbar
[question:EH219]
Rekombination
- Freie Elektronen rekombinieren sich wieder mit Atomrümpfen
- In bestimmten Höhen stellt sich ein Gleichgewicht zwischen Ionisation und Rekombination ein.
- Diese Gebiete mit Gleichgewicht werden als Regionen oder Schichten bezeichnet.
Schichten der Ionosphäre
- Es gibt in verschiedenen Höhen verschiedene "Schichten" bzw. Regionen mit unterschiedlich starker Ionisierung
- Diese tragen die Namen
- D-Schicht
- E-Schicht
- F1-Schicht
- F2-Schicht
- Für die Prüfungsfragen der Klasse E ist ein grundlegendes, qualitatives Verständnis der Regionen erforderlich
- Die für die Kurzwellen-Fernausbreitung (DX) wichtigen F-Regionen der Ionosphäre befinden sich in einer Höhe von etwa 130 bis 450 Kilometern
- In der Klasse A müssen die genauen Höhenlagen der einzelnen Regionen für Tag und Nacht benannt werden können
[question:EH102]
D-Region
- In ca. 50–90 km Höhe
- Existiert nur am Tag
- Nach Sonnenuntergang sehr schnell verschwunden
- Energieverlust durch Kollision der Elektronen mit anderen Teilchen
- Starke Dämpfung von Funkwellen unter 10 MHz
- Keine Raumwelle für Amateurfunkbänder wie 160 m oder 80 m
E-Region
- In ca. 90–130 km Höhe
- Entsteht tagsüber mit Maximum zur Mittagszeit
- Verschwindet etwa 1 Stunde nach Sonnenuntergang
- Sprungdistanz ca. 2000 km bis 10 MHz
- Starke Ionisation → Sporadic-E
- Namensgebene: E(lektrische)-Schicht
F-Regionen
- In ca. 200–400 km Höhe
- Am stärksten ionisierte Schicht
- F1-Schicht existiert nur am Tag
- F2-Schicht bleibt nachts bestehen
- Sprungdistanz ca. 4000 km
[question:EH103]
[question:EH104]
Sonnenzyklus
* Im Schnitt alle 11 Jahre durch Umkehrung des Magnetfelds * Intensivere Ultraviolett- und Röntgenstrahlen * Führt zu starker Ionisation der F2-Region [picture:729:e_sonnenzyklus:Zählung der monatlichen Sonnenflecken seit 1749][question:EH107]
- Während dieser Zeit können alle oberen Kurzwellenbänder und teilweise sogar das 6-Meter-Band für DX-Verbindungen genutzt werden
- Im Aktivitätsminimum sind die Frequenzbänder oberhalb des 20-Meter-Bandes (z. B. 10 m) meist nicht nutzbar
[question:EH205]