50ohm-contents-dl/contents/slides/ionosphaere_2.md

• 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

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* 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]

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[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]

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• Mehr Sonnenstrahlung → Ausbreitung auf höherer Frequenz möglich
• Besonders viel Strahlung tagsüber im Sonnenfleckenmaximum
• 10m-Band selbst bei geringer Sendeleistung tagsüber nutzbar

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[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.

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Schichten der Ionosphäre

• Es gibt in verschiedenen Höhen verschiedene "Schichten" bzw. Regionen mit unterschiedlich starker Ionisierung
• Diese tragen die Namen

1. D-Schicht
2. E-Schicht
3. F₁-Schicht
4. F₂-Schicht

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• 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

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[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

* Die Schichten verschwinden durch Rekombination der Ionen und Elektronen, wenn sie nicht mehr durch Sonnenstrahlung angeregt werden --- [question:EH210] --- [question:EH105]

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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

* Die Schichten darüber und darüber wurden mit Buchstaben davor und dahinter benannt --- [question:EH106]

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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

Wenig Restatmosphäre, weshalb die Elektronen lange brauchen, um ein Ion zur Rekombination zu finden

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[question:EH103]

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[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]

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[question:EH107]

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• 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

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[question:EH205]