Wieso beim Sprechfunk im 4m-Band weiterer Empfang, als im 70cm-Band?
Stellen wir uns mal vor, wir haben zwei Sender mit je 1W Sendeleistung. Der eine im 4m-Band, der andere im 70cm-Band. Wieso habe ich im 4m-Band eine höhere Reichweite? Woran liegt das ganz genau?
Und wieso werden Antennen größer, je größer die Wellenlänge ist?
2 Antworten
Vielleicht magst Du Dir zuallererst einmal die Website https://hobbyfunk.de reinziehen - dort vor allem die Grundlagen und dort speziell das Thema Wellenausbreitung. Dort werden grundsätzlich erst einmal alle Arten der UKW-Wellenausbreitung durchgesprochen.
In Sachen Antennenlänge und Größe kann ich Dir ebenfalls diese Website empfehlen und vor allem auch dieses Video, wie man die Länge einer Dipol-Antenne (die grundlegende Antennenform überhaupt) berechne. Dann wird sich Deine zweite Frage erübrigen.
Nun zu Deiner ersten Frage:
Es stimmt nicht, dass man mit einem Sender auf 75 MHz bei gleicher Leistung einfach mal so eine höhere Reichweite erzielen kann als auf 435 MHz.
Der Faktor ist nämlich schlicht und ergreifend DIE ANTENNE. Und diese hast Du in Deiner Frage vollkommen unberücksichtigt gelassen.
Denn: Wenn ich mit 1 Watt auf 75 MHz sende und einen normalen KFZ-Vertikalstrahler nutze - und im Vergleich dazu auf 435 MHz eine Richtantenne mit einem Gewinn von 10 dBi/7 dBd oder mehr verwende, erhalte ich definitiv eine höhere Reichweite im 70cm Band!
Folglich vergleichst Du - ohne die Antennen mit einzubeziehen (und den Standort (Höhe, Freie Abstrahlung etc) Äpfel mit Birnen, was niemals funktionieren wird. Und schlussendlich beziehst Du auch die Empfindlichkeit des jeweiligen Empfängers nicht mit ein.
Sagen wir es einfach mal so:
Folgende Bedingungen müssen gewährleistet sein, um einen Vergleich durchführen zu können:
- Gleiche Antennenform (z.B. 1/4 Groundplane)
- Gleicher Standort der Antenne (Höhe, freie Abstrahlung)
- Gleiche Dämpfung der Kabel, Stecker etc. (sprich: besseres Kabel für 70cm als bei 4 Meter)
- Empfänger mit vergleichbarer Empfindlichkeit auf der Gegenseite und vor allem ebenfalls identischer Antennenform
- Identische Modulationsart (z.B. FM)
So - und dann kommt es tatsächlich auf die Bedingungen der Ionosphäre an, welcher der beiden Sender einen höhere Reichweite erzielt.
Wenn man z.B. sporadische E- oder F-Schichten in der Atmosphäre erwischt, dann wird 70cm tatsächlich den Versuch gewinnen.
Erwischt man einen DUCT (eine "Transportröhre in der Ionosphäre, in welcher die UKW-Funkwellen hin und her reflektiert werden), so wird 4 Meter gewinnen.
Du siehst - es hängt von so vielen Parametern ab, dass man Deine Frage tatsächlich nicht wird beantworten können, sondern allenfalls darüber theoretisieren kann.
Unabhängig von dafür eingesetzten Verstärkern etc. steigt grundsätzlich bei einer elektromagnetischen Welle die "Dämpfbarkeit" durch Luftfeuchtigkeit, Wetter, ... mit der Frequenz.
f = c / λ mit der Wellenläge λ (also 4m oder 0,7m), c als Lichtgeschwindigkeit ist konstant.
Sprich, mit 4 m = geringere Frequenz und höhere Reichweite, 0,7 m = höhere Frequenz und geringer Reichweite
Auch ein Grund, wieso man nun bei 5G viel mehr Sendemasten braucht, als es beim 4G oder 3G der Fall war. Schlicht, weil die Frequenz nochmal deutlich höher ist.
Und wieso werden Antennen größer, je größer die Wellenlänge ist?
Deshalb: https://de.wikipedia.org/wiki/Antenne#Antennen-Bauformen
Die Baugröße einer Antenne muss immer in Relation zur halben Wellenlänge betrachtet werden. Ist eine Antenne deutlich kleiner als ein Viertel der Wellenlänge, wird ihr Strahlungswiderstand sehr klein, weshalb ihr Wirkungsgrad gering wird