Delta Loop Antennen im Amateurfunk


Einführung: Was ist eine Delta Loop Antenne?

Die Delta Loop ist so etwas wie der Geheimtipp für Funkamateure, die eine leistungsstarke Richtantenne bauen möchten, ohne gleich einen 20-Meter-Mast in den Garten zu betonieren. Ihre charakteristische Dreiecksform verleiht ihr nicht nur Stabilität, sondern auch ein sehr effizientes Strahlungsdiagramm – perfekt für DX-Verbindungen und rauschärmere Empfangsbedingungen.

Warum Delta? Ganz einfach: Δ sieht cool aus, passt gut auf den Gartenplan und gibt dir auf dem Fieldday den Titel „Der mit der Dreiecksantenne“.

Kurzer Ausflug in die Physik

Eine Delta Loop ist typischerweise eine Wellenlänge lang – das bedeutet, dass sich der Drahtumfang nach folgender Formel berechnet:

L (in Metern) = 300 / f(MHz)

Beispiel: Für das 14-MHz-Band ergibt das 300 / 14 = ca. 21,4 m Drahtlänge.

  • Vertikal gespeist: besser für DX, da flacher Abstrahlwinkel.
  • Horizontal gespeist: besser für Nahbereichsverbindungen (NVIS).

Das Strahlungsdiagramm ist breitbandiger als bei einem Dipol, was die Abstimmung etwas leichter macht.

Konstruktionsprinzip

Die klassische Delta Loop besteht aus:

  • Draht (Kupferlitze, min. 1,5 mm², wetterfest)
  • Isolatoren an den Ecken
  • Speisepunkt wahlweise an der unteren Ecke (vertikal) oder seitlich (horizontal)
  • Balun 4:1 oder 2:1 für Impedanzanpassung

Bauanleitungen für Amateurfunk-Bänder

40m-Band (7 MHz)

  • Drahtlänge: ca. 42,8 m
  • Mast: 12 m Fiberglas oder Aluminium
  • Speisung: 4:1-Balun + 50-Ohm-Koax
  • Vorteil: Hervorragend für Nacht-DX

20m-Band (14 MHz)

  • Drahtlänge: ca. 21,4 m
  • Mast: 7–8 m
  • Flexibel: sowohl portable als auch stationär leicht zu realisieren

10m-Band (28 MHz)

  • Drahtlänge: ca. 10,7 m
  • Perfekt: Sporadic-E im Sommer

Materialtipps

  • Draht: Flexibler Antennendraht mit PVC- oder PE-Ummantelung
  • Isolatoren: Keramik oder UV-beständiges Plastik
  • Seile: Kevlar-ummantelt, keine billigen Wäscheleinen (fragt nicht, warum ich das erwähne…)
  • Balun: Fertig kaufen oder selbst wickeln

Vor- und Nachteile

Vorteile:

  • Hoher Gewinn gegenüber Dipol
  • Niedriges Rauschen
  • Multiband-Betrieb mit Tuner möglich

Nachteile:

  • Benötigt Mast oder Aufhängungspunkte
  • Etwas mehr Drahtlänge als Dipol

 

Bei meinem ersten Delta-Loop-Aufbau habe ich den Speisepunkt versehentlich oben angebracht. Ergebnis? Ein Abstrahlwinkel, der gefühlt nur UFOs erreichen konnte.

Lektion: Bauanleitung lesen, bevor der Mast steht.

FAQ – Delta Loop Antennen im Amateurfunk

1. Wie berechne ich die Drahtlänge für meine Delta Loop?

Die Länge in Metern ergibt sich aus der Formel:

L = 300 / Frequenz in MHz.

Für 14 MHz z. B.: 300 / 14 ≈ 21,4 m.

2. Brauche ich immer einen Balun?

Ja, ein 4:1-Balun ist Standard, um die Impedanz (typisch ca. 100–120 Ohm) auf 50 Ohm Koaxialkabel anzupassen.

3. Kann ich eine Delta Loop multiband nutzen?

Ja, mit einem Antennentuner kannst du eine einbandige Delta Loop oft auf benachbarten Bändern abstimmen.

4. Welche Aufhängehöhe ist ideal?

Je höher, desto flacher der Abstrahlwinkel. Für DX ideal: obere Spitze mind. 10 m hoch.

5. Was ist besser – vertikal oder horizontal gespeist?

  • Vertikal: flacher Abstrahlwinkel, gut für DX
  • Horizontal: steiler Winkel, besser für Nahbereich (NVIS)

6. Kann ich sie auch portable betreiben?

Ja, mit einem leichten Fiberglasmast lässt sich eine Delta Loop in ca. 30 Minuten aufbauen – ideal für Fielddays.

Betrieb von Amateurfunktechnik in Industrieanlagen und Erdung der Antennenleitung

Industrielle Umgebungen zeichnen sich durch umfangreiche Metallstrukturen, elektrische Anlagen und oft getrennte Erdungssysteme aus. Beim Einführen der Antennenleitung ins Gebäude entstehen ohne fachgerechte Erdung und Potentialausgleich unkontrollierte Spannungsunterschiede, die zu Funkstörungen, Beschädigungen von Geräten und im Blitzfall zu gefährlichen Überströmen führen können.

1 Erdung vor dem Gebäudeeintritt

  • Installieren Sie nahe am Mastfuß oder am Fangleiterpunkt außerhalb des Gebäudes einen separaten Erdungspunkt für den Koax-Schirm.
  • Verwenden Sie hierfür einen Kupferleiter (mindestens 16 mm² Cu) oder einen gleichwertigen Metallleiter, der direkt mit dem äußeren Blitzschutz- bzw. Erdungssystem verbunden ist.
  • Diese äußere Erdung verhindert, dass Blitzströme ungefiltert ins Gebäudeinnere induziert werden.

2 Erdung nach dem Gebäudeeintritt

  • Führen Sie die Antennenleitung durch eine blitzstromfest ausgeführte Kabeldurchführung (“Feed-Through”).
  • Direkt hinter der Durchführungsstelle muss der Koax-Schirm an die Haupterdungsschiene (HES) oder an eine örtliche Potentialausgleichsschiene (PAS) angebunden werden.
  • Verwenden Sie kurze, möglichst gerade Leiter (≥ 6 mm² Cu) zur Verbindung von Schirm und PAS, um Impedanzen und Induktivitäten gering zu halten.

3 Relevante Normen und Folgen bei Nichteinhaltung

  • DIN VDE 0100-540 verlangt den Schutzpotentialausgleich für alle metallischen Fremdleiter am Gebäudeübergang, zu denen auch Kabelschirme gehören.
  • DIN VDE 0855-300 (Entwurf VDE 0855-300:2025-01) schreibt für Funkanlagen mit bis zu 1 kW Senderleistung die Erdung und den Potentialausgleich der Antennenleitung vor dem und nach dem Gebäudeeintritt zwingend vor.
  • VDE 0185-305-3 regelt die Einbindung von Antennen- und Blitzschutzsystemen in industrielle Blitzschutzanlagen.
  • Unterbleibt die Erdung der Koax-Schirme am Gebäude, verletzt man sowohl DIN VDE 0100-540 als auch DIN VDE 0855-300 und riskiert
    • Funkausfälle und Störgeräusche durch induzierte Spannungsdifferenzen
    • Sachschäden durch Blitzüberschläge im Schirm oder im Shack
    • Haftungsansprüche im Schadensfall

4 Praxistipp

Planen Sie beim Aufstellen in Industrieanlagen frühzeitig die Leitungsführung und Erdungspunkte zusammen mit der Blitzschutz- bzw. Elektrofachkraft. Eine koordinierte Installationsplanung zwischen Funktechnikern, Maschinenbau und Gebäudetechnik verhindert teure Nachrüstungen und Verschlechterungen der Empfangsqualität.

Rauschpegel-Reduzierung auf Kurzwelle im Amateurfunk

Ursachen für einen hohen Rauschpegel

Der Rauschpegel auf Kurzwelle kann durch verschiedene Faktoren beeinflusst werden:

  • Atmosphärisches Rauschen: Entsteht durch natürliche elektromagnetische Aktivitäten wie Gewitter und Sonnenstürme.
  • Man-made Noise (Störsignale durch Menschen): Elektronische Geräte, Stromleitungen und industrielle Anlagen erzeugen elektromagnetische Störungen.
  • Empfängerrauschen: Jedes Funkgerät hat ein internes Rauschen, das durch die Qualität der Komponenten beeinflusst wird.

Praktische Maßnahmen zur Rauschpegel-Reduzierung

Optimale Standortwahl

  • Funkstationen sollten möglichst weit entfernt von städtischen Störquellen betrieben werden.
  • Erdungssysteme helfen, Störungen durch elektrische Felder zu minimieren.

Filter und Abschirmung

  • Hochwertige Bandpassfilter reduzieren unerwünschte Signale.
  • Ferritkerne an Kabeln verhindern Störungen durch Netzteile und Computer.

Antennenausrichtung und Bauarten

  • Magnetische Loop-Antennen sind weniger anfällig für Störungen aus der Umgebung.
  • Endgespeiste Drahtantennen mit guter Erdung reduzieren statische Aufladungen.

Technische Hilfsmittel zur Rauschunterdrückung

  • Noise Blanker in modernen Transceivern helfen, impulsartige Störungen auszublenden.
  • DSP-Filter (Digitale Signalverarbeitung) verbessern die Verständlichkeit von schwachen Signalen.
  • Phasenverschiebungstechniken können gezielt Störsignale auslöschen.

Zukunftsperspektiven: KI-gestützte Rauschunterdrückung

🔮 Mögliche Entwicklungen:

  • KI-gestützte adaptive Filter könnten automatisch Störsignale erkennen und eliminieren.
  • Machine Learning für Signalverarbeitung könnte die Effizienz von DSP-Systemen weiter verbessern.
  • Intelligente Antennensysteme könnten sich dynamisch an Störquellen anpassen.

Fazit

Die Reduzierung des Rauschpegels auf Kurzwelle erfordert eine Kombination aus technischen Maßnahmen, Antennendesign und modernen Signalverarbeitungstechniken. Während klassische Methoden wie Filter und Abschirmung weiterhin effektiv sind, könnten KI-gestützte Systeme in Zukunft eine noch bessere Störunterdrückung ermöglichen.

Erdung und Potentialausgleich in der Funktechnik und im Amateurfunk

1. Einführung

Erdung und Potentialausgleich sind essenzielle Schutzmaßnahmen im Amateurfunk. Sie verhindern gefährliche Spannungsdifferenzen, leiten Blitzströme kontrolliert ins Erdreich ab und verbessern die elektromagnetische Verträglichkeit der Anlage. Gleichzeitig reduzieren sie Störgeräusche und erhöhen die Empfangsqualität auf Kurzwelle und UKW.

2. Begriffsdefinitionen

2.1 Erdung

Unter Erdung versteht man die elektrische Verbindung eines Punktes einer Anlage mit der Erde, um ableitbare Ströme sicher ins Erdreich zu führen. Elektrofachkräfte sprechen von Erdung, wenn ein Leiter direkt mit einem Erder (z. B. Fundament- oder Tiefenerder) verbunden wird.

2.2 Potentialausgleich

Als Potentialausgleich wird eine leitfähige Verbindung zwischen verschiedenen Metallteilen (Antennenmast, Koaxschirm, Gerätegehäuse) bezeichnet, um Potentialunterschiede auszugleichen und Berührungsspannungen zu vermeiden. Diese Maßnahme ist in der Norm DIN V VDE V 0800-2:2011-06 beschrieben.

3. Normative Grundlagen

Wichtige VDE-Normen im Funkbereich:

  • VDE 0100-410: Schutz gegen elektrischen Schlag
  • VDE 0100-540: Erdungsanlagen und Schutzleiter
  • VDE 0855-300 (Entwurf E DIN VDE 0855-300:2025-01): Antennenerdung und Sicherheitsanforderungen für Anlagen bis 1 kW
  • VDE 0185-305-3: Blitzschutz – Schutz von Gebäuden und Personen
  • DIN V VDE V 0800-2:2011-06: Potentialausgleich und Erdung in der Informationstechnik

4. Arten der Erdung im Amateurfunk

4.1 Fundamenterder (Ringerder)

  • Beschreibung: Kupferband oder verzinkter Stab im Fundamentring
  • Vorteile: höchste Zuverlässigkeit, integriert in Bauwerk, geringe Impedanz
  • Nachteile: Baufachgerechte Ausführung nötig, teuer, Nachrüstung kaum möglich

4.2 Tiefenerder

  • Beschreibung: Stab oder Band, mehrere Meter tief in den Boden gerammt
  • Vorteile: sehr niedriger Erdungswiderstand, unabhängig von Beton
  • Nachteile: Bodenbeschaffenheit kann Einbringung erschweren, Genehmigung in Siedlungsgebieten oft erforderlich

4.3 Potentialausgleichsschiene (PAS)

  • Beschreibung: innerhalb des Shacks montierte Sammelschiene
  • Vorteile: klare Anschlussstelle für Maschinschirm, Geräte und Rohrleitungen
  • Nachteile: muss fachgerecht mit Haupterdungsschiene verbunden werden

4.4 Blitzschutz-Erdung

  • Beschreibung: Verbindung der Antenne an das äußere Blitzschutzsystem
  • Vorteile: kontrollierte Ableitung hoher Blitzströme, Minimierung von Brandgefahr
  • Nachteile: erfordert Einbindung in behördlich beaufsichtigtes Blitzschutzsystem, Querschnitt ≥ 16 mm² Cu nötig

5. Potentialausgleich im Detail

5.1 Hauptpotentialausgleich

Verbindet alle metallenen Fremdleiter (Heizungsrohre, Wasserleitungen) und Schutzerder mit der Haupterdungsschiene. Querschnitt der Potentialausgleichsleiter mindestens halb so groß wie der Schutzleiter, jedoch ≥ 6 mm² Cu empfohlen.

5.2 Zusätzlicher Potentialausgleich

Erforderlich in Bereichen mit erhöhter Gefährdung (Bäder, explosionsgefährdete Bereiche). Leiterquerschnitt ≥ 4 mm² Cu, Verbindung zu ortsnahen Erdern und PAS.

5.3 Koaxial-Potentialausgleich

Jedes Koaxialkabel wird am Mastfuß mit Schalterschrauben, Blitz- oder Erdungsklemmen niederohmig mit der PAS verbunden. Bei Kabellängen > 20 m empfiehlt sich ein Koax-SPD im Shack.

6. Blitzschutz und Antennenmasten

  • Antennen oberhalb des Daches sind bevorzugte Einschlagspunkte und müssen nach VDE 0185-305 in das Blitzschutzsystem eingebunden werden.
  • Fangleitungen (Blitzschutzableiter) leiten Blitzströme kontrolliert ab.
  • Downconductor-Querschnitt ≥ 16 mm² Cu oder ≥ 25 mm² Al.
  • Trennungsabstand „s“ zwischen Antenneninstallationen und stromführenden Leitungen muss nach DIN EN 62305-3 berechnet werden; typische Werte 30 … 70 cm.

7. Empfangsvorteile durch richtige Erdung und Potentialausgleich

  • Kurzwelle: Tiefer Bodenwiderstand senkt das Systemrauschen, verbessert Signal-zu-Rausch-Verhältnis.
  • UKW/VHF/UHF: Stabiles Ground-Plane reduziert Reflexionen, verbessert Antennenimpedanz und Bandbreite.
  • Rauscharmut: Potenzialangleich minimiert Störspannungen, verringert Radiointerferenzen im Shack.

8. Anekdoten und Missverständnisse

Ein Funkamateur berichtete von dauerhaftem Geknister im Kopfhörer, bis eine zusätzliche Erdung des Koaxschirms sein Rauschen um 8 dB senkte. Viele verwechseln Haus- und Funk­erdung – beides gehört zusammen: Die Schutzerdung schützt vor elektrischen Schlägen, die Antennenerdung vor Blitzschlag, und der Potentialausgleich beseitigt Spannungsdifferenzen.

9. Fazit

Erdung und Potentialausgleich sind unverzichtbar für Sicherheit, Haftungsminimierung und optimalen Empfang. Die Normen VDE 0100, VDE 0855 und VDE 0185 geben klare Vorgaben. Fachgerechte Planung, Ausführung und regelmäßige Kontrolle garantieren, dass Blitz- und Funkanlagen zuverlässig geschützt sind und ihre volle Funktionsfähigkeit entfalten.

 

Noise Blanker im Amateurfunk: Technik, Effektivität und Grenzen

Funktionsweise eines Noise Blankers

Ein Noise Blanker ist eine elektronische Schaltung in Funkgeräten, die impulsartige Störungen aus dem Empfangssignal entfernt. Diese Störungen entstehen häufig durch Zündanlagen von Fahrzeugen, elektrische Geräte oder atmosphärische Entladungen.

Die grundlegende Funktionsweise:

  1. Erkennung von Störimpulsen: Ein separater Schaltkreis überwacht das Eingangssignal und identifiziert plötzliche, starke Amplitudenspitzen.
  2. Austastung der Störung: Sobald ein Störimpuls erkannt wird, wird das Empfangssignal für eine sehr kurze Zeit unterbrochen.
  3. Signalwiederherstellung: Nach der Austastung wird das Signal ohne die störenden Impulse weitergeleitet.

Diese Technik ist besonders effektiv bei Kurzwellen- und UKW-Funkbetrieb, wo impulsartige Störungen die Verständlichkeit erheblich beeinträchtigen können.

Effektivität und Grenzen eines Noise Blankers

Effektivität:

  • Besonders wirksam gegen kurze, impulsartige Störungen wie Zündfunken oder elektrische Schaltvorgänge.
  • Verbessert die Sprachverständlichkeit und reduziert störendes Knacken im Empfangssignal.
  • Funktioniert gut bei AM- und SSB-Signalen, da diese anfälliger für Impulsstörungen sind.

Grenzen:

  • Weniger effektiv gegen breitbandiges Rauschen oder kontinuierliche Störungen.
  • Kann bei starken Störsignalen auch Nutzsignale beeinflussen.
  • Nicht geeignet für digitale Betriebsarten, da die Austastung zu Datenverlust führen kann.

Noise Blanker auf Kurzwelle vs. UKW

Kurzwelle (KW) ✅ Ideal für DX-Verkehr, da Störungen durch atmosphärische Entladungen häufig auftreten. ✅ Reduziert Störungen durch elektrische Geräte in urbanen Gebieten. ❌ Weniger wirksam gegen breitbandiges Rauschen durch Sonnenaktivität.

Ultrakurzwelle (UKW) ✅ Hilft gegen Zündstörungen von Fahrzeugen, besonders im mobilen Betrieb. ✅ Reduziert Störungen durch industrielle Maschinen. ❌ Weniger relevant für FM-Signale, da diese weniger anfällig für Impulsstörungen sind.

DSP und Noise Blanker: Gemeinsamkeiten und Unterschiede

Digitale Signalverarbeitung (DSP) ist eine moderne Alternative zur klassischen Noise-Blanker-Technik.

Gemeinsamkeiten:

  • Beide Systeme entfernen unerwünschte Störsignale aus dem Empfangssignal.
  • Beide verbessern die Sprachverständlichkeit und reduzieren störende Geräusche.

Unterschiede:

  • Noise Blanker arbeitet auf analoger Basis, indem er Störimpulse austastet.
  • DSP nutzt digitale Algorithmen, um Störungen gezielt herauszufiltern.
  • DSP kann auch breitbandiges Rauschen reduzieren, während Noise Blanker nur impulsartige Störungen entfernt.

Bau eines einfachen Noise Blankers

Ein einfacher Noise Blanker kann mit wenigen Komponenten realisiert werden:

Benötigte Bauteile:

  • Hochfrequenz-Diode zur Erkennung von Störimpulsen.
  • Transistor-Schaltung zur Austastung des Signals.
  • Kondensator und Widerstand zur Steuerung der Austastzeit.

Funktionsweise:

  1. Die Diode erkennt plötzliche Spannungsspitzen.
  2. Der Transistor unterbricht das Signal für eine kurze Zeit.
  3. Das gefilterte Signal wird weitergeleitet.

Diese Schaltung kann in ältere Funkgeräte integriert werden, die keinen eingebauten Noise Blanker besitzen.

Fazit

Ein Noise Blanker ist ein unverzichtbares Werkzeug im Amateurfunk, um impulsartige Störungen zu eliminieren. Während er auf Kurzwelle für DX-Verkehr besonders nützlich ist, hilft er auf UKW gegen mobile Störungen. Moderne DSP-Techniken bieten eine noch bessere Filterung, insbesondere gegen breitbandiges Rauschen.

Einweihungsparty der IG-AFU

Ab dem 07.05.2024 hat unsere kleine Interessengruppe die oberste Etage am Standort Friesdorfer Straße 197 „erobert“.

Nach erfolgtem Transport des Umzugsguts und der Platzierung der Einrichtungsgegenstände, gemäß Raumplanung, in den verschiedenen Arbeits- und Erholungsbereichen, wurden auch bald versuchsweise Ausstrahlungen (z.B. Relais DB0DTM) und Empfangsversuche (WebSDR) begonnen.

Seitdem wurde so Einiges im und auch außerhalb des Gebäudes bearbeitet, aufgebaut und installiert. Straßenseitig und bergseitig wurden zwei dichte Wanddurchbrüche für Steuer- und Antennenkabel geschaffen. Im Gebäude wurde eine abgesicherte Niederspannungsverteilung mit Steckdosen in den unterschiedlichen Arbeitsbereichen installiert. Der Aufbau verschiedener Maste ergänzt diese Aufzählung.

In der kalten Jahreszeit mussten alle Aktivitäten „auf Eis gelegt“ werden, da die Gebäudeheizung nicht funktionierte. Für die Zukunft wurde eine mobile Heizung gestiftet.

Es gibt auch für das Brauchwasser ein Ausgussbecken. So muss nur noch das Frischwasser von Hand hochgeschafft werden.

Es ist jetzt auch Jahreszeitbedingt ein günstiger Zeitpunkt eine Einweihungsparty zu feiern, um das bisher Erreichte ausreichend zu würdigen.

Der vorläufige Termin ist (aufgrund von Rückmeldungen) der 06.09.2025 ab 12:00 Uhr MESZ (high noon). Verköstigung ist vorgesehen. Um Teilnahmebestätigung wird gebeten (über Threema, WhatsApp oder bekannte E-Mail: ).  Aufgrund von Rückmeldungen ist der T. jetzt im September!

Entwicklung und Geschichte des Amateurfunks in Deutschland

Die Anfänge des Amateurfunks

Die Geschichte des Amateurfunks in Deutschland beginnt mit den bahnbrechenden Entdeckungen von Heinrich Hertz, der 1886 die Existenz elektromagnetischer Wellen experimentell nachwies. Diese Erkenntnisse legten den Grundstein für die drahtlose Kommunikation, die später von Guglielmo Marconi und anderen weiterentwickelt wurde.

Bereits in den frühen 1920er Jahren experimentierten Technikbegeisterte mit Funkübertragungen. Am 28. November 1923 gelang die erste transatlantische Funkverbindung auf Kurzwelle zwischen Fred Schnell (1MO, USA) und Léon Deloy (F8AB, Frankreich).

Rechtliche Entwicklung und Frequenzfreigaben

Die Regulierung des Amateurfunks in Deutschland erfolgte schrittweise:

  • 1924: Erste offizielle Genehmigungen für Funkamateure.
  • 1933–1945: Während der NS-Zeit war der Amateurfunk stark eingeschränkt.
  • 1949: Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde der Amateurfunk in Westdeutschland wieder erlaubt.
  • 1950er Jahre: Einführung der ersten Frequenzzuweisungen für Funkamateure.
  • 1970er Jahre: Erweiterung der Frequenzbereiche, insbesondere auf VHF/UHF.
  • 1990er Jahre: Digitalisierung und Einführung neuer Betriebsarten wie Packet Radio.
  • 2000er Jahre: Einführung von FT8 und anderen digitalen Modulationsarten.

Heute sind Funkamateure in Deutschland auf zahlreichen Frequenzbändern aktiv, darunter 160m, 80m, 40m, 20m, 10m, VHF und UHF.

Lizenzklassen im Laufe der Zeit

Die Lizenzierung von Funkamateuren hat sich über die Jahrzehnte verändert:

  • 1950er Jahre: Einführung der ersten Lizenzklassen mit Morsecode-Pflicht.
  • 1980er Jahre: Einführung der Klasse C für Einsteiger ohne Morsecode.
  • 2000er Jahre: Abschaffung der Morsecode-Pflicht für alle Klassen.
  • Heute: Lizenzklassen E (Einsteiger) und A (Voll-Lizenz) mit unterschiedlichen Frequenzrechten.

Pioniere des Amateurfunks in Deutschland

Mehrere Wissenschaftler und Funkenthusiasten haben den Amateurfunk geprägt:

  • Heinrich Hertz (1857–1894): Entdecker der elektromagnetischen Wellen.
  • Abraham Esau (1884–1955): Physiker und früher Förderer des Amateurfunks.
  • Rudolf Horkheimer (1894–1982): Pionier der Funktechnik.
  • Ernst Krenkel (1903–1971): Funker und Polarforscher.

Diese Persönlichkeiten haben maßgeblich zur Entwicklung der Funktechnik beigetragen.

Wissenschaft, Technik und gesellschaftliche Verantwortung

Der Amateurfunk hat nicht nur technische Innovationen hervorgebracht, sondern auch gesellschaftliche Verantwortung übernommen:

Technische Forschung: Amateurfunker haben zur Entwicklung von Satellitenkommunikation, digitalen Modulationsarten und Notfunktechnologien beigetragen. ✅ Notfunk: In Katastrophenfällen wie Hochwasser oder Erdbeben haben Funkamateure oft entscheidende Kommunikationsdienste geleistet. ✅ Bildung und Nachwuchsförderung: Der Amateurfunk dient als Plattform für technische Ausbildung und Experimente.

Fazit

Die Geschichte des Amateurfunks in Deutschland ist geprägt von wissenschaftlichen Entdeckungen, technischer Innovation und gesellschaftlichem Engagement. Von den ersten Experimenten bis zur modernen digitalen Kommunikation hat sich der Amateurfunk stetig weiterentwickelt und bleibt eine wichtige Säule der technischen Forschung und internationalen Verständigung.

Zahlensender auf Kurzwelle

Geschichte, Kuriositäten und aktuelle Frequenzen

Historischer Überblick

Schon im Ersten Weltkrieg wurden über Kurzwelle verschlüsselte Zahlenmeldungen ausgestrahlt – damit gehören Zahlensender zu den ältesten Radioübertragungen überhaupt. Ihre Hauptaufgabe lag stets darin, Agenten an geheimen Einsatzorten weltweit mit Befehlen und Informationen zu versorgen. Die Hauptverwaltung Aufklärung (HV A) der DDR setzte bis in die 1970er-Jahre Sprecherinnen im Studio ein, später kamen mechanische oder elektronische Sprachwiedergabegeräte zum Einsatz. Zahlensender verwenden meist Amplitudenmodulation (AM) oder effizientere Einseitenbandmodulation (SSB) und erreichen Reichweiten von mehreren Tausend Kilometern dank Kurzwellenreflexion an der Ionosphäre.

Bekannte Zahlensender und ihre Besonderheiten

Lincolnshire Poacher

  • Spitzname von Hobbybeobachtern
  • Erkennungsmelodie: zwei Zeilen aus dem Volkslied The Lincolnshire Poacher
  • Vermuteter Betreiber: MI6, Sendestandort RAF Akrotiri (Zypern)
  • Seit 2008 inaktiv

Magnetic Fields

  • Spielt vor und nach jeder Zahlenfolge Jean-Michel Jarre: Magnetic Fields
  • Vermutlich französischer Geheimdienst
  • Weist auf Codierung mit One-Time-Pad hin, da sehr klare Fünfergruppen übertragen werden

¡Atención!

  • Beginnt jede Übertragung mit der spanischen Ansage „¡Atención!“
  • Sendestandort: Kuba (2001 offiziell bestätigt)
  • Sendet in SSB auf denselben Frequenzen wie Radio Havanna und wird oft von leisen Hintergrundgeräuschen begleitet, die an ein startendes Windows-System erinnern

Typische Merkmale von Zahlensendern

  • Preambel Signalton, Musik oder charakteristische Phrase zur Identifikation
  • Fünfergruppen Ziffern werden phonetisch (z. B. „Fünnef“ für 5, „Neuen“ für 9, „Nulli“ für 0) in Gruppen zu je fünf Zahlen vorgelesen
  • Wiederholung Jede Gruppe wird sofort oder am Ende noch einmal wiederholt
  • Abschluss Variationen von „Ende der Übertragung“ oder musikhafte Signale
  • Verschlüsselung One-Time-Pad-Verfahren, das selbst mit modernsten Rechnern unknackbar ist

Kurioses und Anekdoten

  • PC-Geräusche im Hintergrund Viele moderne Stationen nutzen Software-Generatoren. Beobachter berichteten von einem Ton, der an das Herunterfahren eines Windows-PCs erinnert – ein Indiz für softwareseitige Automatisierung.
  • Füllfunk im Sportlook In den 1980er-Jahren existierte kurz ein Sender mit der Kennung „Deutscher Sportverlag“, der Pferderennresultate verschlüsselt ausstrahlte (ca. 3800 kHz SSB) – vermutlich eine Tarnlegende oder Probeversuch einer unüblichen Anwendung.
  • Spread-Spectrum-Spekulation Technisch wäre es möglich, Zahlen mit Spread-Spectrum-Modulation zu senden, sodass sie für normale Empfänger wie breitbandiges Rauschen klängen. Bislang setzt allerdings niemand der Geheimdienste darauf, da Empfänger dafür Spezialhardware benötigen würden.

Wo hört man Zahlensender heute?

Einsteiger und Hobbyhörer nutzen oft Web-SDR-Empfänger. Wer sein eigenes Equipment verwenden will, sollte einen Reiseweltempfänger mit AM- und SSB-Demodulation und einer einfachen Teleskopantenne nutzen – so bleibt man unauffällig und empfängt zuverlässig.

Auswahl aktiver Stationen (Auszug)

Station Spitzname Land Frequenz (kHz) Modulation Sendezeiten (UTC)
UVB-76 The Buzzer Russland 4625 (USB) USB rund um die Uhr (Piepton, sporadische Sprachsegmente)
G06 Schnatterinchen (ehem. DDR) 4792 (AM/SSB) AM/SSB unregelmäßig, diverse Slots
¡Atención! Atención! Kuba 6930, 11445 (SSB) SSB täglich 08:00, 12:00, 16:00
E11/S11 (Polnisch) Polen 7005, 7700 (AM/SSB) AM/SSB meist morgens und abends
E06/E07/S06 (Russisch/Englisch/Slawisch) Russland 5475, 6300, 9410 (SSB) SSB semi-regelmäßig, Slot-wechsel quartalsweise

Technische Details zum VHF Omnidirectional Range (VOR) Navigationssystem

Das VHF Omnidirectional Range (VOR) Navigationssystem ist seit den 1950er Jahren ein Eckpfeiler der Luftfahrtnavigation. Es ermöglicht Flugzeugen, ihre Position und ihren Kurs präzise zu bestimmen – auch in schwierigen Wetterlagen oder bei schlechter Sicht. Dieser Artikel beleuchtet im Detail die Funktionsweise, die zugeordneten Frequenzen, praktische Beispiele sowie den geschichtlichen Hintergrund dieses modernen Navigationssystems.

1. Funktionsprinzip des VOR-Systems

VOR-Anlagen senden zwei simultane Signale aus, die – in Kombination – den exakten Kurs (den sogenannten „Radial“) zur Station liefern:

  • Referenzsignal: Ein moduliertes Signal, das konstant ausgestrahlt wird und als unveränderte Basis dient. Bei VOR ist dies meist ein FM-moduliertes 30-Hz-Signal.
  • Variable Signal-Komponente: Dieses Signal wird mit einem 30-Hz-AM-Signal moduliert, dessen Phasenlage periodisch variiert, üblicherweise durch eine physisch rotierende oder elektronisch simulierte Antenne. Die Verschiebung in der Phasenlage spiegelt direkt den Azimut wider, den das Flugzeug relativ zur Funkstation hat.

Durch den Vergleich der Phase des konstanten Referenzsignals mit der des variablen Signals ermittelt der VOR-Empfänger im Cockpit den Winkel zur Station. Diese relative Winkelinformation – der Radial – stellt eine direkte und zuverlässige Orientierungshilfe dar und ist unabhängig von der Flughöhe, solange die direkte Sichtlinie zur Station gegeben ist.

2. Frequenzbereiche, VOR-Klassen und technische Spezifikationen

Frequenzspektrum und Kanalaufteilung

Das VOR-System operiert im VHF-Band, genauer im Frequenzbereich von 108,0 MHz bis 117,95 MHz. Innerhalb dieses Spektrums werden die Kanäle in typischen 50-kHz-Schritten zugewiesen. Dabei muss beachtet werden, dass einige Frequenzen auch vom Instrumentenlandesystem (ILS) genutzt werden – weshalb die präzise Zuordnung und Abstimmung zwischen den Systemen von großer Bedeutung ist.

VOR-Klassen und Reichweiten

VOR-Anlagen werden in verschiedene Klassen eingeteilt, je nach Einsatzgebiet und Reichweite:

VOR-Typ Frequenzbereich (MHz) Typische Reichweite Anwendungsgebiet
Terminal-VOR ca. 108,00 – 112,00 Bis ca. 25 Seemeilen (nm) Einsatz in der Nähe von Flughäfen, vorwiegend bei geringer Höhe
Low-Altitude VOR 108,00 – 117,95 Bis ca. 40 nm Regionale Navigation bei mittleren Flughöhen
High-Altitude VOR 108,00 – 117,95 Bis zu 130 nm bei Fluglagen über 18.000 Fuß (ca. 5.500 m) Langstreckennavigation im höheren Luftraum

Diese Klassifizierung ermöglicht den Einsatz von VORs in unterschiedlichen Szenarien, von der Landung in der Umgebung kleiner Flughäfen bis zur präzisen Navigation auf transkontinentalen Routen.

Technische Signifikanz

Die Stabilität der Oszillatoren in VOR-Sendern sorgt für konstante Frequenzwerte, während die spezielle Modulationstechnik für die doppelten 30-Hz-Signale dem Empfänger erlaubt, auch in Anwesenheit störender Signale oder atmosphärischer Interferenzen präzise den Radial zu bestimmen. Moderne Empfänger verfügen über leistungsfähige Filter- und Dekodierungstechniken, die eine klare Signalinterpretation gewährleisten – selbst wenn schwächere Signale über große Entfernungen empfangen werden.

3. Praktische Beispiele und Einsatzszenarien

In der Luftfahrt weltweit sind zahlreiche VOR-Stationen in Betrieb, die den Sicherheitsspielraum in allen Flugphasen erweitern. So finden sich beispielsweise:

  • Beispiel Europa: Viele europäische Nationalflugdienstleister betreiben VORs in Ballungsräumen sowie an Knotenpunkten internationaler Luftverkehrsnetze. Ein typischer VOR in diesem Umfeld sendet mit Frequenzen zwischen 110,0 MHz und 115,0 MHz aus und unterstützt sowohl Terminalverkehr als auch Langstreckenrouten.
  • Beispiel USA: In den USA ist das VOR-Netz besonders dicht und deckt weite Landstriche ab. So sendet beispielsweise ein VOR in einem zentralen Luftverkehrsknotenpunkt häufig auf etwa 113,5 MHz und bietet bei höheren Fluglagen eine Reichweite von bis zu 130 nm.

Diese Beispiele unterstreichen die Vielseitigkeit und die robuste Technik des VOR-Systems, das trotz der Zunahme satellitengestützter Navigationssysteme wie GPS weiterhin als zuverlässiges Backup dient.

4. Historischer Überblick und Entwicklung

Die Anfänge

Die Entwicklung des VOR-Systems lässt sich in die späten 1940er Jahre zurückverfolgen – eine Zeit, in der die Luftfahrt immer mehr auf präzisere Navigationsmittel angewiesen war. Vor dem VOR hatten Fluggesellschaften vorrangig auf nicht-richtungsweisende Funkfeuer (NDBs) und visuelle Referenzpunkte gesetzt, die jedoch anfällig für atmosphärische Störungen und Signalreflexionen waren.

Standardisierung und flächendeckender Aufbau

In den 1950er und 1960er Jahren erkannten nationale und internationale Luftfahrtbehörden die Notwendigkeit eines zuverlässigeren Systems. In dieser Zeit wurde das VOR-Konzept standardisiert und umfangreich implementiert. Die Einführung von VORs führte zu einer wesentlichen Erhöhung der Navigationsgenauigkeit und – wichtigster Punkt – zu einer erheblichen Steigerung der Flugsicherheit. Dabei wurden erste VOR-Stationen sowohl in Nordamerika als auch in Europa aufgebaut, um ein global einheitliches Navigationssystem zu gewährleisten.

Moderne Integration und Zukunftsperspektiven

Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Avionik – und dem zunehmenden Einsatz von GPS – hat sich die Rolle der VOR-Stationen gewandelt. Heute dienen VORs nicht nur als primäres Navigationsinstrument, sondern vor allem als verlässliches Backup in kritischen Situationen. Gleichzeitig werden sie in moderne, redundante Navigationsnetzwerke integriert, in denen sie mit Distance Measuring Equipment (DME) und dem Instrumentenlandesystem (ILS) verknüpft sind. Trotz der fortschreitenden Digitalisierung bleibt die robuste Technologie des VOR ein elementarer Bestandteil der Luftfahrtsicherheit.

5. Fazit

Das VHF Omnidirectional Range Navigationssystem ist ein Paradebeispiel für technologische Innovation in der Luftfahrt. Es kombiniert einfache, jedoch leistungsfähige Funktechnik mit präziser Signalmodulation, um Piloten verlässliche Kursinformationen zu liefern – von den ersten Anfängen in den 1940er Jahren bis zur modernen Integration in komplexe Navigationsnetzwerke. Trotz der zunehmenden Dominanz von GPS bleibt der VOR eine wichtige Sicherheitsreserve und ein faszinierender Beleg für die Entwicklungsgeschichte der Luftfahrttechnik.

Durchdringungsverluste bei Funkübertragungen

Einleitung

Durchdringungsverluste (engl. penetration losses) beschreiben die zusätzliche Dämpfung, die ein Funksignal erfährt, wenn es Hindernisse wie Wände, Fahrzeugkarosserien oder städtische Fassaden durchqueren muss. Diese Verluste sind stark frequenzabhängig und beeinflussen Reichweite, Datendurchsatz und Verbindungsqualität drahtloser Systeme.

Physikalische Grundlagen der Signalabschwächung

Die gesamte Ausbreitungsdämpfung setzt sich aus Freiraumdämpfung und zusätzlichen Verlusten durch Hindernisse zusammen. Für die Abschätzung direkter Materialdurchdringung wird häufig das Verhältnis der elektrischen Feldstärken vor (E₁) und nach (E₂) dem Hindernis herangezogen:

Lpen=20 log⁡10 ⁣(E1E2)[dB]

Wesentliche Einflussgrößen:

  • Dielektrische Eigenschaften (Permittivität εr, Leitfähigkeit σ, Materialdicke)
  • Frequenzabhängigkeit: Höhere Frequenzen dringen schlechter in dispergierende Medien ein
  • Mehrfachreflektionen innerhalb des Hindernisses

Frequenzabhängige Verluste ausgewählter Baustoffe

Material Frequenz (MHz) Durchdringungsverlust (dB) Dicke (cm)
Gipskarton-Trennwand 900 3–5 12
2400 5–7 12
Ziegelmauerwerk 900 10–12 24
2400 15–18 24
Stahlbetonwand 900 20–25 20
2400 30–35 20
Isolierverglastes Fenster 900 2–4 0.6 (Glas)
2400 6–8 0.6 (Glas)

Durchdringungsverluste in Fahrzeugen

Fahrzeugkarosserien bestehen aus Metall, Glas und Kunststoffen. Typische Werte:

  • 800 MHz: 12–18 dB (Karosserie + Fenster)
  • 1800 MHz: 18–25 dB
  • 2600 MHz: 25–30 dB

Beispiel: Ein Mobilfunkgerät bei 1800 MHz verliert beim Verlassen eines Pkw im urbanen Umfeld etwa 20 dB, bevor das Signal auf freie Strecke trifft.

Urbaner Raum: Zwischen Gebäudezeilen

Im dicht bebauten Stadtgebiet beeinflussen neben Gebäuden auch Fahrzeuge, Vegetation und Straßenmöbel die Gesamtabschwächung. Das ITU-R-Modell P.2108 („Urban Micro“) liefert:

  • Wohnstraße, schmale Gassen: 5–15 dB/km zusätzlich
  • Hauptverkehrsstraße mit dichter Bebauung: 15–30 dB/km
  • Fußgängerverkehrszone: 3–10 dB/km

Diese Werte sind zusätzlich zur Freiraumdämpfung zu betrachten.

Modellierung mit einfacher Frequenzabhängigkeit

Oft verwendet man eine Potenzfunktion für Penetrationsverluste:

Lpen(f)=L0+k⋅fα
  • L₀: Basisverlust bei 1 MHz
  • k, α: material- bzw. umgebungsabhängige Konstanten

Beispiel Ziegelwand: L₀ = 1 dB, k = 0,01, α = 1,0

  • Bei 900 MHz → L ≈ 10 dB
  • Bei 2400 MHz → L ≈ 25 dB

Konkrete Anwendungsbeispiele

  1. Einfamilienhaus, 900 MHz
    • Außenfassade (Ziegel + Putz, 24 cm): 12 dB
    • Innenwand (Gipskarton, 12 cm): 5 dB
    • Gesamt: ≈ 17 dB
  2. Bürowohnung, 2,4 GHz
    • Isolierverglasung Fenster: 8 dB
    • Stahlbeton-Trennwand: 32 dB
    • Gesamt: ≈ 40 dB
  3. PKW-Freisprech, 1,8 GHz
    • Scheibe (Einscheibensicherheitsglas): 6 dB
    • Karosserie‐Durchdringung: 18 dB
    • Gesamt: ≈ 24 dB
  4. Outdoor-to-Indoor, 5 GHz (städtisch)
    • Fassade (Beton + Dämmung): 35 dB
    • Fenster (Metallbeschichtet): 12 dB
    • Gesamt: ≈ 47 dB

Typische Amateurfunkbänder

Amateurfunker nutzen Bänder von der Kurzwelle bis zur Ultrakurzwelle. Die folgenden Richtwerte zeigen Durchdringungsverluste in Ziegelmauerwerk, Stahlbeton und Gipskarton:

Bandbezeichnung Frequenzbereich Ziegelmauerwerk (24 cm) Stahlbeton (20 cm) Gipskarton (12 cm)
160 m 1,8–2,0 MHz 2–4 dB 3–5 dB 1–2 dB
80 m 3,5–4,0 MHz 3–5 dB 4–6 dB 1–2 dB
40 m 7,0–7,2 MHz 4–6 dB 6–8 dB 2–3 dB
20 m 14,0–14,35 MHz 5–7 dB 8–10 dB 2–4 dB
15 m 21,0–21,45 MHz 6–8 dB 10–12 dB 3–5 dB
10 m 28,0–29,7 MHz 8–10 dB 12–15 dB 4–6 dB
2 m 144–146 MHz 10–12 dB 20–25 dB 5–7 dB
70 cm 430–440 MHz 12–15 dB 25–30 dB 6–8 dB

Praxistipps im Amateurfunk:

  • Tieffrequente Bänder (160 m, 80 m) dringen starke Wände gut.
  • Für UKW (2 m, 70 cm) empfiehlt sich eine Außen- oder Dachantenne.
  • Sporadische-E-Ausbreitung auf 10 m/15 m dank moderater Verluste und guter Reichweite.

Einfluss der Frequenz und Praxistipps

Mit steigender Frequenz wachsen Penetrationsverluste nahezu linear bis exponentiell. Für Indoor-Systeme sind Sub-6 GHz-Bänder (z. B. 700–900 MHz) effizienter als 2,4/5 GHz oder mmWave. In Fahrzeugen gleichen Diversity- oder Dachantennen hohe Verluste aus.

Zusammenfassung

Materialstruktur und Frequenz sind die dominierenden Parameter für Durchdringungsverluste. Ein präzises Systemdesign erfordert:

  1. Auswahl geeigneter Frequenzbänder (tiefe Bänder für hohe Penetration)
  2. Kenntnis der Bauweise beim Indoor-Rollout
  3. Einsatz von Antennen-Diversity oder Repeatern zur Kompensation hoher Verluste

Eine genaue Verlustabschätzung optimiert Reichweite, Datendurchsatz und Verbindungsstabilität in komplexen Umgebungen.

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