Abschnitt 3.8.1 · Wellenausbreitung und Ionosphäre · Technische Kenntnisse Klasse N. 2 Fragen, jede mit Erklärung.
Auf dieser Seite stehen alle 2 Prüfungsfragen zum Thema Ionosphäre (Kapitel „Wellenausbreitung und Ionosphäre“). Überlege erst selbst und klappe dann die Lösung auf: Dort steht der Lösungsweg und bei jeder falschen Antwort, welcher Denkfehler dahintersteckt.
Auf Kurzwelle und auf UKW funkt man aus zwei völlig verschiedenen Gründen weit, und wer die beiden auseinanderhält, hat den ganzen Abschnitt verstanden. Kurzwelle lebt von der Ionosphäre: in etwa 130 bis 450 km Höhe (die für DX wichtigen Regionen) schlägt die Strahlung der Sonne Elektronen aus den Luftmolekülen, es entstehen elektrisch geladene Teilchen, und an diesen Schichten wird die Welle GEBROCHEN — refraktiert, nicht im Wortsinn gespiegelt — und kommt in weiter Entfernung wieder herunter. Weil die Sonne die Ursache ist, hängt alles von der Sonne ab: von der Tageszeit, der Jahreszeit und dem elfjährigen Zyklus der Sonnenaktivität. Die Antenne oder die Filterbandbreite spielen dafür keine Rolle. Aus dem Absprung folgt eine wichtige Nebenwirkung: rund um den Sender bleibt ein Ring, in dem nichts ankommt — die Bodenwelle reicht nicht mehr so weit und die Raumwelle springt darüber hinweg. Diese tote Zone ist der Grund, warum eine Frequenz frei klingt und trotzdem belegt ist: die Station, die dort arbeitet, sitzt in meiner toten Zone und ich höre sie einfach nicht. UKW dagegen kennt keinen Absprung im Normalfall. Dort gilt quasi-optische Sicht: man reicht so weit, wie man sehen kann, ein Stück weiter noch, weil die Atmosphäre den Strahl leicht krümmt — etwa 15 Prozent über den geografischen Horizont hinaus. Daraus folgt, dass auf UKW die HÖHE alles ist: höhere Antenne, weiterer Sichtkreis, mehr Reichweite. Steilere Abstrahlung oder die Nähe zur Ionosphäre haben damit nichts zu tun. Über diese Sichtgrenze hinaus helfen Sonderfälle. Legt sich in der Troposphäre eine warme Schicht über eine kalte (Inversion), wird der Strahl wie in einem Kanal geführt und trägt 800 bis 1000 km. Und im Sommer bilden sich in etwa 100 bis 110 km Höhe kleine, sehr stark ionisierte Wolken — Sporadic-E — an denen sogar das 2-m-Band über 1000 bis 2000 km brauchbar wird. Die Klasse E benennt die Schichten einzeln, und sie tun verschiedene Dinge. Für den Weitverkehr zählt die F-Region in etwa 130 bis 450 km Höhe, und dort vor allem die F2-Region: sie trägt die Kurzwellen-Fernausbreitung, auch nachts und auch auf 80 m. Die E-Region darunter sorgt vor allem in den Sommermonaten für gelegentliche Öffnungen vom oberen Kurzwellenbereich bis in den UKW-Bereich. Und die D-Region ganz unten bricht nicht, sie DÄMPFT — tagsüber und besonders auf den tiefen Bändern 80 m und 160 m. Damit ist die eine Frage beantwortet, die im Katalog mehrfach gestellt wird: welche Schicht hilft und welche schadet. Oben hilft, unten schadet, und beides macht dieselbe Sonne.
Kurzwelle lebt von
der Ionosphäre
Nicht Magnetosphäre, Hemisphäre oder Hydrosphäre.
Wodurch
elektrisch geladene Teilchen
Brechung, nicht Wärme, nicht Kälte.
Wesentlicher Faktor
der elfjährige Sonnenzyklus
Nicht Filter, nicht Antennenausrichtung.
Tote Zone
Ring ohne Empfang
Bodenwelle zu kurz, Raumwelle springt darüber. Darum klingt eine belegte Frequenz frei.
UKW
quasi-optische Sicht
So weit wie man sieht.
Funkhorizont
etwa 15 % weiter
Über den geografischen Horizont hinaus.
Antennenhöhe
mehr Sichtweite, mehr Reichweite
Nicht wegen der Ionosphäre, nicht wegen steilerer Abstrahlung.
800 bis 1000 km auf VHF
troposphärische Inversion
Warme Schicht über kalter führt den Strahl.
Sporadic-E
100 bis 110 km, vor allem im Sommer
Stark ionisierte Bereiche, Brechung.
Sporadic-E auf 2 m
1000 bis 2000 km
Nicht Nordamerika, nicht der Polarkreis, keine Gewitterwolken.
Wichtige Regionen für DX
etwa 130 bis 450 km Höhe
Dort sitzt die F-Region.
F2-Region
trägt den Weitverkehr
Auch nachts, auch im 80-m-Band.
E-Region
im Sommer gelegentlich bis UKW
Vom oberen Kurzwellenbereich bis in den UKW-Bereich.
D-Region
dämpft tagsüber
Stark im 80- und 160-m-Band.
Fernausbreitung entsteht
durch Brechung an geladenen Luftschichten
Refraktion, nicht Spiegelung.
Merken: Kurzwelle über die Ionosphäre, und die macht die Sonne — daher der elfjährige Zyklus, daher die tote Zone. UKW nach Sicht, rund 15 Prozent über den Horizont, also zählt die Höhe. Darüber hinaus nur mit Sonderfällen: Inversion für 800 bis 1000 km, Sporadic-E in 100 bis 110 km Höhe für 1000 bis 2000 km. Für die Klasse E die Schichten einzeln: F2 trägt den Weitverkehr (130 bis 450 km), die E-Region öffnet im Sommer bis UKW, und die D-Region dämpft tagsüber die tiefen Bänder. Oben hilft, unten schadet.
NH101Wie nennt sich der Bereich in der Atmosphäre, in dem die Kurzwellenausbreitung durch Brechung (Refraktion) ermöglicht wird?ab Klasse N
Ionosphäre
Hemisphäre
Magnetosphäre
Hydrosphäre
Lösung und Erklärung zeigen
Richtig ist A: Ionosphäre
Kniff: Die vier Namen unterscheiden sich nur im ersten Wortteil, und der sagt, worum es in der Schicht geht. Gesucht ist die Schicht mit den geladenen Teilchen, also die nach den Ionen benannte. Die drei anderen Wortteile stehen für eine Erdhälfte, das Magnetfeld und das Wasser.
Warum die anderen nicht stimmen:
Hemisphäre – Eine Hemisphäre ist eine Erdhalbkugel, eine geografische Angabe und gar keine Atmosphärenschicht. Mit der Brechung von Wellen hat das Wort nichts zu tun.
Magnetosphäre – Die Magnetosphäre ist der vom Erdmagnetfeld beherrschte Raum weit außerhalb der Atmosphäre. Sie lenkt geladene Teilchen des Sonnenwinds, bricht aber keine Kurzwellen.
Hydrosphäre – Hydro steht für Wasser, also für Meere, Seen und Eis. Das ist nicht die Luftschicht in großer Höhe, an der die Kurzwelle wieder herunterkommt.
Richtig ist C: elektrisch geladene Teilchen gebrochen (refraktiert).
Kniff: Jede Antwort nennt eine Ursache und einen Vorgang, und beides muss stimmen. Die Ursache muss elektrisch sein, denn nur Ladungsträger wirken auf eine elektromagnetische Welle; Temperatur ist der falsche Zweig. Der Vorgang heißt Brechung — verstärkt wird die Welle dort nicht.
Warum die anderen nicht stimmen:
Kälte gebrochen und reflektiert. – Kälte ist keine Ursache, sondern nur ein Temperaturzustand, und Temperatur spielt in der Ionosphäre für die Kurzwelle keine Rolle. Was dort wirkt, ist die Ionisation durch die Sonne.
Temperaturübergänge gebrochen (refraktiert). – Der Vorgang ist richtig benannt, die Ursache gehört zu einem anderen Effekt: an Temperatursprüngen wird der Strahl in der Troposphäre geführt, das ist die Inversion und betrifft UKW. In der Ionosphäre bricht die Ladung, nicht die Wärme.
Wärme verstärkt und reflektiert. – Hier ist beides falsch. Wärme ist die falsche Ursache, und eine Verstärkung gibt es nicht: die Ionosphäre fügt keine Energie hinzu, sie lenkt die Welle nur um.
Fragen und Abbildungen: Prüfungsfragenkatalog der Bundesnetzagentur, 3. Auflage (gültig seit 24. Juni 2024), Datenlizenz Deutschland – Namensnennung – 2.0. Die Antworten sind gemischt. Erklärungen, Lösungswege und Begriffsblätter: Amateurfunk-Trainer.