Radarsondierungen Ionosphäre, Messung der MUF etc.

Die Frequenzbereiche für den Amateurfunk weisen unterschiedliche Eigenschaften aus. Diese sind in einem besonderen Beitrag “Die Schichten der Ionosphäre” beschrieben.

Im Frequenzbereich zwischen 1 und maximal 30 MHz werden im Rahmen der Radarsondierungen kurze elektromagnetische Impulse senkrecht in die Ionosphäre abgestrahlt und nach ihrer ionosphärischen Reflexion empfangen. Aus den ionosphärischen Echos werden Amplitude, Laufzeit (scheinbare Reflexionshöhe), Dopplerverschiebung, Polarisation und Einfallswinkel abgeleitet und in einem Ionogram (linkes Bild) in Ab-hängigkeit von der Frequenz dar-gestellt.

[Quelle: Leipniz Institut für atmosphären Physik].

Werden Funkwellen auf einem niedrigen Elevationswinkel ausgestrahlt, ist die „Maximum usable Frequency“ (MUF) annähernd dreimal so hoch, wie die höchste Frequenz von Funkwellen, welche direkt nach oben (auf dem Zenit des Standortes) ausgestrahlt und an die Ionosonde zurückgegeben werden. In dem oben gezeigten Beispiel-Ionogramm, wurde die FxI als 6,5 MHz (grüne Kurve) gemessen, und die MUF für ionosphärische Reflexion auf dem Gelände der Ionosonde wurde als 18,8 MHz für einen Hop von 3000 km Entfernung berechnet. Die Rosa Kurve, welche die ursprüngliche Welle darstellt, zeigt Reflektionen bei ungefähr 3,5 MHz (E-Layer) und 5,6 MHz (F-Layer).

  • Sie erkennen hier den Verlauf der MUF über der Höhe der Ionosphäre. Neben den Echospuren (bunt) des Radars ist das abgeleitete Elektronendichteprofil (schwarze Kurve) zu erkennen. Im linken Teil des Bildes sind die aus dem Ionogramm automatisch gewonnenen ionosphärischen Standardparameter und Koeffizienten des Elektronendichteprofils zusammengestellt.

Link: https://www.iap-kborn.de/forschung/abteilung-radarsondierungen-und-hoehenforschungsraketen/aktuelle-radarmessungen/ionosonde-ionogramm/

Aus den gemessenen Werten, insbesondere der MUF,  kann der Funkamateur Rückschlüsse auf die Ausbreitung der Funkwellen in den Kurzwellenbändern treffen.