www.wikidata.de-de.nina.az

Radiohorizont Der bezeichnet die Orte an denen von einem Sender ausgehende direkte also nicht gebeugte oder reflektierte

Radiohorizont

Der Radiohorizont bezeichnet die Orte, an denen von einem Sender ausgehende direkte (also nicht gebeugte oder reflektierte) Radiowellen genau tangential zur Erdoberfläche verlaufen. Er verläuft meist in größerer Entfernung als der optische Horizont. Der mit steigender Höhe abnehmende Brechungsindex der Atmosphäre bewirkt eine Brechung von elektromagnetischen Wellen zur Erde hin. Dieser Gradient des Brechungsindex ist für Radiowellen (bis etwa 100 GHz) größer als für Licht. Daher haben auch solche Radiowellen, deren Reichweite nicht durch Effekte wie ionosphärische Reflexion gesteigert wird, eine über den optischen Horizont hinausgehende Reichweite.

Prinzipielle Berechnungen Bearbeiten

Diese über den optischen Horizont hinausgehende Reichweite bis zum Radiohorizont beträgt näherungsweise

mit als Erdradius und als Höhe der Sendeantenne über ebener Erde.

In grober Näherung kann in der Praxis von einer Vergrößerung des Radiohorizonts um etwa 15 % gegenüber dem optischen Horizont ausgegangen werden. Alternativ kann dies als scheinbare Vergrößerung des Erdradius aufgefasst werden. Standardmäßig wird dann von einem um den Faktor 4/3 größeren Erdradius ausgegangen.

Setzt man in diese Formel den mittleren Erdradius von 6370 km multipliziert mit dem Faktor von 4/3 für eine normale Atmosphäre ein (etwa 8500 km), so berechnet sich die Entfernung des Radiohorizonts in km durch

mit als Höhe der Sendeantenne in Meter über ebener Erde.

Hat auch der Empfänger eine relevante Höhe über der Erde, so addieren sich die beiden Radiohorizonte. Mit folgender Formel kann dann die quasioptische Reichweite berechnet werden:

mit als Erdradius, als Höhe der Sendeantenne und als Höhe der Empfangsantenne, beide über ebener Erde.

Setzt man wiederum den um 4/3 vergrößerten Erdradius von etwa 8500 km ein, so ergibt sich die quasioptische Reichweite in km durch

mit als Höhe der Sendeantenne in Meter und als Höhe der Empfangsantenne in Meter.

Diese Formeln nehmen stark vereinfachend an, dass die Erde eine Kugel ist. Höhenunterschiede im Ausbreitungsweg wie Berge und Täler werden nicht berücksichtigt. Diese Formeln stimmen über ebenem Gelände oder über dem Meer recht gut mit der Realität überein und dienen oft als erste Abschätzung bei der Berechnung des Ausbreitungspfades von Radiowellen.

Formeln zur Berechnung des Radiohorizontes aus digitalisierten Geländedaten finden sich beispielsweise in entsprechenden Quellen der Internationalen Fernmeldeunion (ITU).

Troposphärische Ausbreitungseffekte wie Beugung, Streuung und Reflexion werden bei der Berechnung des Radiohorizonts nicht berücksichtigt. Sie bewirken eine Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen über den Radiohorizont hinaus (Überhorizontausbreitung, englisch: Trans-horizon propagation).

Radarhorizont Bearbeiten

Mit denselben Formeln wird auch der Radarhorizont berechnet. Im Gegensatz zu einem Überhorizontradar basiert die Funktionsweise einer Radaranlage auf einer quasioptischen Ausbreitung der Radiowellen. Diese ist nur dann gegeben, wenn sich der Radiohorizont der Radaranlage und der Radarhorizont des Ziels überlappen oder gerade noch berühren.

Siehe auch Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Definitions of terms relating to propagation in non-ionized media, ITU, Recommendation ITU-R P. 310-9: "The locus of points at which direct rays from a point source of radio waves are tangential to the surface of the Earth. Note 1 – As a general rule, the radio and geometric horizons are different because of atmospheric refraction."
  2. The radio refractive index: its formula and refractivity data, ITU, Recommendation ITU-R P. 453-9
  3. Definitions of terms relating to propagation in non-ionized media, ITU, Recommendation ITU-R P. 310-9: "For an atmosphere having a standard refractivity gradient, the effective radius of the Earth is about 4/3 that of the actual radius, which corresponds to approximately 8 500 km."
  4. ↑ Method for point-to-area predictions for terrestrial services in the frequency range 30 MHz to 3 000 MHz, ITU, Recommendation ITU-R P. 1546-3
  5. Prediction procedure for the evaluation of microwave interference between stations on the surface of the Earth at frequencies above about 0.7 GHz, ITU, Recommendation ITU-R P. 452-12
  6. Definitions of terms relating to propagation in non-ionized media, ITU, Recommendation ITU-R P. 310-9, Note 1 zum Begriff "Trans-horizon propagation": "Trans-horizon propagation may be due to a variety of tropospheric mechanisms such as diffraction, scattering, reflection from tropospheric layers. [...]"
  7. J. Detlefsen in Meinke, Friedrich-Wilhelm Gundlach: Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, 4. Auflage, Kapitel S1.1 Grundlagen der Radartechnik
wikipedia, wiki, deutsches, deutschland, buch, bücher, bibliothek artikel lesen, herunterladen kostenlos kostenloser herunterladen, MP3, Video, MP4, 3GP, JPG, JPEG, GIF, PNG, Bild, Musik, Lied, Film, Buch, Spiel, Spiele
Veröffentlichungsdatum:
Der Radiohorizont bezeichnet die Orte an denen von einem Sender ausgehende direkte also nicht gebeugte oder reflektierte Radiowellen genau tangential zur Erdoberflache verlaufen 1 Er verlauft meist in grosserer Entfernung als der optische Horizont Der mit steigender Hohe abnehmende Brechungsindex der Atmosphare bewirkt eine Brechung von elektromagnetischen Wellen zur Erde hin Dieser Gradient des Brechungsindex ist fur Radiowellen bis etwa 100 GHz 2 grosser als fur Licht Daher haben auch solche Radiowellen deren Reichweite nicht durch Effekte wie ionospharische Reflexion gesteigert wird eine uber den optischen Horizont hinausgehende Reichweite Inhaltsverzeichnis 1 Prinzipielle Berechnungen 2 Radarhorizont 3 Siehe auch 4 EinzelnachweisePrinzipielle Berechnungen BearbeitenDiese uber den optischen Horizont hinausgehende Reichweite s displaystyle s nbsp bis zum Radiohorizont betragt naherungsweise s 2 R h s displaystyle s sqrt 2 R h s nbsp mit R displaystyle R nbsp als Erdradius und h s displaystyle h s nbsp als Hohe der Sendeantenne uber ebener Erde In grober Naherung kann in der Praxis von einer Vergrosserung des Radiohorizonts um etwa 15 gegenuber dem optischen Horizont ausgegangen werden Alternativ kann dies als scheinbare Vergrosserung des Erdradius aufgefasst werden Standardmassig wird dann von einem um den Faktor 4 3 grosseren Erdradius ausgegangen 3 Setzt man in diese Formel den mittleren Erdradius von 6370 km multipliziert mit dem Faktor von 4 3 fur eine normale Atmosphare ein etwa 8500 km so berechnet sich die Entfernung des Radiohorizonts s displaystyle s nbsp in km durch s 4 1 h s displaystyle s 4 1 sqrt h s nbsp mit h s displaystyle h s nbsp als Hohe der Sendeantenne in Meter uber ebener Erde 4 Hat auch der Empfanger eine relevante Hohe uber der Erde so addieren sich die beiden Radiohorizonte Mit folgender Formel kann dann die quasioptische Reichweite d displaystyle d nbsp berechnet werden d 2 R h s h e displaystyle d sqrt 2R left sqrt h s sqrt h e right nbsp mit R displaystyle R nbsp als Erdradius h s displaystyle h s nbsp als Hohe der Sendeantenne und h e displaystyle h e nbsp als Hohe der Empfangsantenne beide uber ebener Erde Setzt man wiederum den um 4 3 vergrosserten Erdradius von etwa 8500 km ein so ergibt sich die quasioptische Reichweite d displaystyle d nbsp in km durch d 4 1 h s h e displaystyle d 4 1 left sqrt h s sqrt h e right nbsp mit h s displaystyle h s nbsp als Hohe der Sendeantenne in Meter und h e displaystyle h e nbsp als Hohe der Empfangsantenne in Meter 4 Diese Formeln nehmen stark vereinfachend an dass die Erde eine Kugel ist Hohenunterschiede im Ausbreitungsweg wie Berge und Taler werden nicht berucksichtigt Diese Formeln stimmen uber ebenem Gelande oder uber dem Meer recht gut mit der Realitat uberein und dienen oft als erste Abschatzung bei der Berechnung des Ausbreitungspfades von Radiowellen Formeln zur Berechnung des Radiohorizontes aus digitalisierten Gelandedaten finden sich beispielsweise in entsprechenden Quellen der Internationalen Fernmeldeunion ITU 5 Tropospharische Ausbreitungseffekte wie Beugung Streuung und Reflexion werden bei der Berechnung des Radiohorizonts nicht berucksichtigt Sie bewirken eine Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen uber den Radiohorizont hinaus Uberhorizontausbreitung englisch Trans horizon propagation 6 Radarhorizont BearbeitenMit denselben Formeln wird auch der Radarhorizont berechnet 7 Im Gegensatz zu einem Uberhorizontradar basiert die Funktionsweise einer Radaranlage auf einer quasioptischen Ausbreitung der Radiowellen Diese ist nur dann gegeben wenn sich der Radiohorizont der Radaranlage und der Radarhorizont des Ziels uberlappen oder gerade noch beruhren Siehe auch BearbeitenSichtverbindung SichtweiteEinzelnachweise Bearbeiten Definitions of terms relating to propagation in non ionized media ITU Recommendation ITU R P 310 9 The locus of points at which direct rays from a point source of radio waves are tangential to the surface of the Earth Note 1 As a general rule the radio and geometric horizons are different because of atmospheric refraction The radio refractive index its formula and refractivity data ITU Recommendation ITU R P 453 9 Definitions of terms relating to propagation in non ionized media ITU Recommendation ITU R P 310 9 For an atmosphere having a standard refractivity gradient the effective radius of the Earth is about 4 3 that of the actual radius which corresponds to approximately 8 500 km a b Method for point to area predictions for terrestrial services in the frequency range 30 MHz to 3 000 MHz ITU Recommendation ITU R P 1546 3 Prediction procedure for the evaluation of microwave interference between stations on the surface of the Earth at frequencies above about 0 7 GHz ITU Recommendation ITU R P 452 12 Definitions of terms relating to propagation in non ionized media ITU Recommendation ITU R P 310 9 Note 1 zum Begriff Trans horizon propagation Trans horizon propagation may be due to a variety of tropospheric mechanisms such as diffraction scattering reflection from tropospheric layers J Detlefsen in Meinke Friedrich Wilhelm Gundlach Taschenbuch der Hochfrequenztechnik 4 Auflage Kapitel S1 1 Grundlagen der Radartechnik Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Radiohorizont amp oldid 197713261