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Reichweite:

Die Frage die wohl alle beschäftigt, die sich einen Sender bauen: Wie weit werde ich zu hören sein? Die Antwort ist nicht ganz so einfach. Sie hängt im wesentlichen von der Höhe der Sendeantenne, von der "freien Sicht" und von der abgestrahlten Leistung ab.

Zuerst mal die maximal mögliche Reichweite:

Sie ist im 3 Meter Band  beschränkt auf etwas weiter als der Horizont. Die Radiowellen werden durch die Atmosphäre etwas gebeugt und gelangen so etwa 15 % hinter den sichtbaren Horizont, bis zum so genannten Radiohorizont. Dazu eine kleine Formel:

Formel zur Berechnung der maximal möglichen Reichweite

Dabei ist die maximale Reichweite Rwmax  der Punkt, an dem der Empfänger noch über dem Radiohorizont der Sendeantenne liegt. Beispiel: Der Sender ist auf 30 m Höhe, der Empfänger auf 20 m, dann ist die maximale Reichweite ~ 40 km. Mehr geht nicht.

(Manchmal kann es  zu Überreichweiten kommen, dabei werden die Radiowellen über den Radiohorizont hinaus verbreitet.  Das geschieht durch Reflektionen in der Troposphäre, man spricht daher bei diesen spontan auftretenden Ereignissen auch von Tropo-Bedingungen.)

 

Wichtig für eine gute Ausbreitung ist also die Position der Antenne. Sie soll hoch und frei stehen.  Die Reichweite hängt  natürlich auch von der abgestrahlten Leistung ab. Aber egal ob 1 Watt, 1kW oder 1MW, die Wellen gehen nicht unendlich weit. Sie werden im freien Raum genauso gedämpft, wie z.B. in einem Koaxkabel. Man spricht dabei von Freiraumdämpfung.

Freiraumdämpfung bei 100 MHz

Distanz in km: Dämpfung in dB
2 78
3 83
5 88
10 93
20 99
50 107

Die Werte in der Tabelle beziehen sich auf die Distanz zwischen Sender und Empfänger mit Isotropenstrahlern (Gewinn 0 dBi) bei Sichtverbindung.

 

Um einen ordentlichen Empfang zu gewährleisten, muss am Empfänger eine gewisse Leistung ankommen. Mit 50dBuV/m  kommen auch Brüllwürfel und schlechte Küchenradios aus, gute Empfänger benötigen zum Teil wesentlich weniger für einen störungsfreien Empfang.
In der Tabelle sind  einige Anhaltspunkte zu sehen. Sie gelten  für Sichtverbindung zwischen Sender und Empfänger.


                       Die zu erwartende Feldstärke in dBuV/m mit einem Dipol (0 dBd, 2.15 dBi) bei

Sendeleistung in Watt 50 km 20 km 10 km 5 km 2 km 1 km
150 34 50 62 74 86 98
100 32 38 60 72 84 96
70 31 37 59 71 83 95
50 30 46 58 70 82 94
20 25 41 53 65 77 89
10 23 39 51 63 75 87
5 20 36 48 60 72 84
2 15 31 43 55 67 79
1 13 29 41 53 65 77

Die Werte in der Tabelle sind recht praxisnah und es bestätigt sich mal wieder, dass 1 W von einem hohen Berg aus gesendet "ewig weit geht" ...

 

Zum besseren Verständnis hier noch einige erprobte Werte:

Senderleistung  Antenne abgestrahlte Leistung Position der Antenne Empfang
ca. 30 mW 70 cm Kupferdraht ca. 45 mW EIRP  2 m über Boden, zwischen Häuser im Umkreis von ca.50 m (zw. Häuser)
ca. 30 mW 70 cm Kupferdraht ca. 45 mW EIRP  5 m über Boden auf Dach, ca. 1 m über den Häusern in der nahen Umgebung im Umkreis von ca.500 m  bzw. ca. 50 m zw. Häuser
1 W Dipol 1.5 W EIRP 6 m über Boden auf Dach, ca. 2 m über den Häusern in der nahen Umgebung im Umkreis von ca. 2 km bzw. ca. 500 m zw. Häuser
20 W λ/4 GP 30 W EIRP auf kleinem Hügel nach 20 km noch guten Empfang bei Sicht auf den Hügel, zw. Häuser schlecht bis nichts
30 W Dipol 45 W EIRP dt. nach 20 km noch guten Empfang bei Sicht auf den Hügel, zw. Häuser schon wesentlich besser als mit 20 W
20 W Dipol 30 W EIRP 8 m über Boden auf Dach, ca. 4 m über den Häusern in der nahen Umgebung im Umkreis von ca. 11 km, zw. Häuser bis ca. 5 km
30 W Dipol 45 W EIRP dt. im Umkreis von ca. 13 km, zw. Häuser bis ca. 6 km
110 W λ/4 GP 175 W EIRP 4 m über Boden  unter Dach (Ziegel), höhere Häuser in naher Umgebung im Umkreis von ca. 6 km bzw. ca. 2 km zw. Häuser
150 W λ/4 GP 235 W EIRP dt. im Umkreis von ca. 7 km bzw. ca. 2 km zw. Häuser
150 W λ/4 GP 235 W EIRP 7 m über Boden  auf Dach, höhere Häuser in naher Umgebung im Umkreis von ca. 14 km bzw. ca. 5 km zw. Häuser
120 W Dipol 190 W EIRP 8 m über Boden auf Dach, ca. 4 m über den Häusern in der nahen Umgebung im Umkreis von ca. 14 km bzw. ca. 10 km zw. Häuser
30 W 4 El.Yagi ca. 185 W EIRP dt. ca. 15 km in Hauptstrahlrichtung. bzw. ca. 10 km zw. Häuser
120 W 4 El.Yagi ca. 750 W EIRP dt. ca. 18 km in Hauptstrahlrichtung. Über die ganze Distanz störungsfreien Empfang zw. Häuser
30 W 4 El.Yagi Ca. 185 W EIRP 10 m über Boden auf Dach, ca. 6 m über den Häusern in der nahen Umgebung ca. 20 km in Hauptstrahlrichtung. bzw. ca. 12 km zw. Häuser
120 W 4 El.Yagi ca. 750 W EIRP dt. > 30 km in Hauptstrahlrichtung bzw. ca.  20 km zw. Häuser

Man sieht gut, wie wichtig eine freistehende Antenne ist und dass  die Höhe sehr entscheidend für Reichweite und Empfangsqualität, vor allem in bebauten Gebieten ist.

Empfangseigenschaften bei niedriger Antenne

Empfangseigenschaften bei hoher Antenne

 

 

 

 

 

 

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