|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Die Ausbreitung der Lang- und Mittelwellen ist durch viele Einflüsse gekennzeichnet, wodurch die Empfangsverhältnisse starken Schwankungen unterworfen sind. Über die Reichweite eines Senders können daher nur grobe Angaben gemacht werden. Jener Bereich, in dem ein Sender jederzeit garantiert ohne Störungen empfangen werden kann, ist relativ klein, da eine hohe Feldstärke erforderlich ist, um alle möglichen Störungen garantiert überdecken zu können. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Die ITU gibt folgende
Grenzwerte für den zuverlässigen Empfang von LW- und MW-Signalen an: (Quelle: Regional Administrative LF/MF Broadcasting Conference für die Regionen 1 und 2, Genf 1975) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1) Einige Flächenstaaten hielten auf Mittelwelle 65 dB bzw. auf Langwelle 73 dB als ausreichende Feldstärke für ländliche Gebiete | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Die Reichweite von Lang- und Mittelwellen ist im Wesentlichen durch folgende Parameter bestimmt: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sendeleistung und Antenne: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Der Versorgungsbereich eines
LW- oder MW-Senders wird, von Ausnahmen abgesehen, durch die Reichweite der
Bodenwelle bestimmt. Die – fast (siehe Mögel-Dellinger-Effekt weiter unten)
– nur Nachts auftretende Raumwelle, die in wesentlich größeren Entfernungen
einen Empfang ermöglicht, ist meist nur ein praktischer Nebeneffekt. Oft
verursacht die Raumwelle aber große Probleme. Bei starken Sendern kann es in
einem bestimmten Entfernungsbereich zu starken Interferenzen zwischen Raum-
und Bodenwelle kommen, wodurch die Signalstärke stark schwankt. Durch
spezielle Antennenkonstruktionen versucht man diesen Effekt gering zu
halten. Der Bairische Rundfunk verwendete in Ismaning auf 1602 bzw. 801 kHz lange Zeit zwei unterschiedliche Antennen bzw. in den 70er-Jahren eine umschaltbare Antenne für Tag- und Nachtbetrieb. In der Schweiz wurden früher sogar zwei unterschiedliche Sendeanlagen auf verschiedenen Frequenzen und benützt, die für Tagbetrieb (Beromünster 539/540 kHz) mit Bodenwelle und Nachtbetrieb (Sarnen 1568/1566 kHz) mit Raumwelle optimiert waren. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gleichkanalsender: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Da im Lang- und Mittelwellenbereich nur eine sehr begrenzte Anzahl an Frequenzen zur Verfügung steht, müssen pro Kanal mehrere Sender untergebracht werden. Zu Zeiten, als die Lang- und Mittelwelle noch große Bedeutung in Europa hatten, führte das infolge einer ständigen Zunahme an Sendern und der Steigerungen der Sendeleistungen zu immer größeren gegenseitigen Beeinträchtigungen. Zur verlässlichen Trennung von Gleichkanalstörungen muss das Nutzsignal etwa 30 mal stärker als das Störsignal sein. Somit kann ein selbst starker Sender bei einem nahen Gleichkanalsender bei Nacht nur einem relativ kleinen Gebiet störungsfrei empfangen werden. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Frequenz: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Je größer die Wellenlänge wird, desto besser ist die Bodenwellenausbreitung ausgeprägt. Im LW-Bereich dominiert die Bodenwelle bei weitem, sodass die Raumwelle vernachlässigbar ist. Innerhalb des MW-Bereich zeigen sich zwischen 531 kHz und 1602 kHz starke Unterschiede. Frequenzen unter 1000 kHz eignen sich besonders zur Versorgung größerer Gebiete mit leistungsstarken Sendern per Bodenwelle. Sender auf Frequenzen speziell über 1300 kHz haben dagegen auch bei hohen Leistungen eine nicht besonders weit reichende Bodenwelle, wodurch hier eine Versorgung großer Gebiete bei Tag als ineffizient erscheint. Die hohen MW-Frequenzen sind dagegen ideal für die Versorgung weit entfernter Gebiete per Raumwelle geeignet, was früher viele – heute nur noch wenige – internationale Programmanbieter nutzten. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Topographie und Bodenleitfähigkeit: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Die Erde bildet einen Bestandteil bei nahezu allen LW- und MW-Sendeantennen, sodass die Eigenschaften des Erdbodens bei der Wellenausbreitung eine bedeutende Rolle spielen. Die Bodenwelle breitet sich umso effektiver aus, je leichter sie – bildlich gesprochen – an der Landschaft entlang gleiten kann. Da es sich um elektromagnetische Felder handelt, erfolgt die Ausbreitung umso leichter, je größer die elektrische Leitfähigkeit des Bodens ist. Ideale Ausbreitungsbedingungen bietet Meerwasser, aber auch sumpfige Küstenniederungen bieten sehr gute Voraussetzungen. Wüstengebiete wirken sich dagegen für die Reichweite bei Tag ungünstig aus. In Gebirgsgegenden kommt zum ungünstigen felsigen Untergrund noch der Nachteil zu tragen, dass die MW-Sender meist in den feuchteren Talniederungen aufgestellt werden müssen und daher die Bodenwellen die elektrisch schlecht leitenden Gebirgskämme überwinden müssen. Daher sind LW- und MW-Sender zur Versorgung von gebirgigen Landstrichen wenig geeignet und wurden hier schon sehr frühzeitig durch UKW-Sender ersetzt. Man benötigt für eine Gebirgsregion zwar viele UKW-Sender, die aber geringe Leistung haben können und somit billige Sendeanlagen ermöglichen. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Die Bodenleitfähigkeit wird in Siemens pro Meter angegeben. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Wetter und Jahreszeit: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Da schon die Bodenleitfähigkeit von der Feuchtigkeit abhängig ist, ist auch nicht verwunderlich, dass feuchtes Wetter die Ausbreitung der Wellen verbessert. Wesentlich stärker ausgeprägt ist jedoch der indirekte Einfluss der Jahreszeit. Die im Mittelwellenbereich üblicherweise nur nachts mögliche Raumwellenausbreitung entsteht dadurch, dass die Wellen an einer Schichte der Ionosphäre reflektiert werden. Dies Schichte entsteht infolge des Fehlens der Sonneneinstrahlung am Abend und zerfällt in den Morgenstunden wieder. Durch die geringe Sonneneinstrahlung in den nördlichen und südlichen Breitengraden der Erde jeweils im Winter passiert es, dass sich diese Schichte im Laufe des Tages nicht völlig zurückbildet und somit auch tagsüber eine – zwar etwas abgeschwächte – Raumwellenausbreitung möglich ist. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektrische Störungen: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Für dicht bebaute Gebiete gelten wesentlich höhere Werte für die erforderliche Mindestfeldstärke als für ländliche Regionen, da in den Städten vor allem elektrische Störimpulse häufig sind. In ländlichen Gebieten machen sich dagegen vor allem Störungen durch Gewitter im Sommer bemerkbar. Allerdings wurden für die gemäßigten Zonen der Erde wegen der relativ gesehen geringen Gewitterhäufigkeit deutlich niedrigere Grenzwerte für die Mindestfeldstärke angenommen. Man nimmt damit in Kauf und hält es für zumutbar, dass im Sommer zeitweise Knistern und Krachen durch Blitzentladungen auftritt. In den tropischen Regionen der Erde sind dagegen Störungen durch Blitzentladungen ständig vorhanden, wodurch insgesamt wesentlich höhere Mindestfeldstärken erforderlich sind, um einen störungsfreien Empfang zu ermöglichen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Andere Einflüsse wie Störungen im Erdmagnetfeld infolge erhöhter Sonnenaktivität, die sich durch ein erhöhtes Grundrauschen bemerkbar machen, sind gegenüber den oben genannten Einflussgrößen für den Normalhörer ohne Bedeutung. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Aufgrund der vielfältigen und stark schwankenden Einflussgrößen ist es praktisch unmöglich, die Reichweite eines LW- bzw. MW-Senders zuverlässig zu berechnen. Die tatsächliche Reichweite muss daher im Nachhinein durch zahlreiche Feldmessungen im Einzugsgebiet der Sender ermittelt werden. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Im LW-Bereich ist eine ungefähre Berechnung durch die Dominanz der Bodenwelle noch am ehesten möglich. Aus früheren Zeiten sind einige empirische Formeln überliefert. Nachfolgend werden auf der halbempirischen Formel nach Austin-Cohen von 1912 bzw. 1920 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
beruhend die mittleren Reichweiten bei verschiedenen Sendeleistungen und Bodenleitfähigkeitswerten dargestellt. Da die so erzielten Ergebnisse nur für gewisse Idealbedingungen gelten und zu optimistisch erscheinen, wurde versucht, durch Veränderung der Formelparameter die Ergebnisse soweit anzupassen, dass sich eine ungefähre Deckung mit den Reichweitekurven der ITU ergibt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Diagramm der ITU für die Reichweite der Bodenwelle der bei Bodenleitfähigkeit 10 mS/m, Dielektrizitätskonstante 4, bei einem Sender mit 1 kW effektiver Strahlungsleistung an einem idealen Hertzschen Dipol auf idealer Erde. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mit folgender Formel wurden die beste Übereinstimmung auch im Mittelwellenbereich erzielt: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Praxisnahe Berechnung der Reichweite von LW- und MW-Sendern: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
unter Zugrundelegung einer Feldstärke von 77
dB/1µVm
(= 7.079
µV/m); Entfernungen in Kilometern, wie mit obiger Formel berechnet |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
letzte Änderung: 15.02.2006 |
|
[nach oben] [einmal zurück] [Homepage] |