Maximum Usable Frequency
Die Maximum Usable Frequency (MUF) ist die höchste für eine Kurzwellen-Funkverbindung zwischen zwei Orten verwendbare Frequenz. Erst die Sprungweite zwischen Sender und Empfänger bestimmt eine konkrete Frequenz. Beispielsweise wird die MUF für einen 3000-km-Sprung als MUF(3000) bezeichnet.
Beschreibung
Die MUF ist die höchste Frequenz, bei der eine Reflexion an der Ionosphäre möglich ist. Sie ermöglicht in mindestens 50 % der Empfangszeit eine zuverlässige Verbindung. Zum Betrieb einer verlässlichen Funkverbindung reicht dies jedoch nicht aus. Daher wurde eine Frequency of optimum transmission (FOT) definiert, die 15 % niedriger ist als die MUF.<ref>MUF, LUF, and FOT – The Basics of the Maximum Usable Frequency. HFRadio.org.</ref> Die FOT gewährt in 90 % der Zeit eine verlässliche Funkverbindung.
Die MUF ändert sich in Abhängigkeit von der Tages- und Jahreszeit. Weiterhin hat die Sonnenaktivität und der Sonnenfleckenzyklus einen starken Einfluss auf die MUF.
Das Gegenstück zur MUF ist die LUF, die Lowest Usable Frequency, die die untere Grenzfrequenz für eine verlässliche Funkverbindung darstellt. Aus beiden ergibt sich das für eine Funkverbindung nutzbare Frequenzfenster. Dieses kann geschlossen sein, wenn die LUF höher als die MUF liegt, beispielsweise nach einem Röntgenstrahlungsausbruch der Sonne (X-Ray Event). Dann lässt aus dem Ausbruch folgende Dämpfungszunahme in der D-Schicht der Ionosphäre die LUF so stark ansteigen, dass alle Strahlen, die die D-Schicht noch zu durchdringen vermögen, nicht mehr von der darüberliegenden F-Schicht reflektiert werden können, da ihre Frequenz über der MUF liegt. Dies wird als Short-Wave Fade (out) bezeichnet.
Die MUF kann aus der kritischen Frequenz der Ionosphäre näherungsweise wie folgt bestimmt werden:<ref>Eckart Moltrecht: <templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />Amateurfunklehrgang für das Amateurfunkzeugnis Klasse E. ( vom 21. Juni 2008 im Internet Archive)</ref><ref>Tom Beer: The Aerospace Environment. S. 80</ref>
- <math>f_\mathrm{muf} \approx \frac{f_\mathrm{critical}}{\sin \alpha} = \frac{f_\mathrm{critical}}{\cos \phi} = f_\mathrm{critical} \cdot \sec \phi = f_\mathrm{critical} \cdot \sqrt{1+\left( \frac{d}{2 \cdot h_\mathrm{virt}} \right)^2}</math>
mit <math>\alpha</math> = Abstrahlwinkel der Welle relativ zum Horizont, <math>\phi</math> = Eintreffwinkel relativ zum Lot, <math>d</math> = Entfernung zwischen Sende- und Empfangsort, <math>h_\mathrm{virt}</math> = virtuelle Höhe der Reflexion.
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Der Zusammenhang von virtueller und realer Reflexionshöhe in der Ionosphäre ergibt sich wie folgt:
| Virtuelle Höhe:
<math>h_\mathrm{virt} = \overline{PE}</math> Reale Höhe: <math>h_\mathrm{real} = \overline{PB} = h + z_0</math> Sprungweite: <math>d = \overline{TR}</math> |
Rahmenwerte:
<math>\phi \le \phi_\mathrm{max} \approx 74^\circ</math> <math>h_{F_2} \approx 300\,\mathrm{km}</math> <math>d \le 4000\,\mathrm{km}</math> |
Siehe auch
Literatur
- J. Vastenhoud: Kurzwellen-Empfangspraxis. Hüthig, Heidelberg ISBN 3-7785-0816-4.
Weblinks
- MUF, LUF, and FOT – The Basics of the Maximum Usable Frequency Erläuterungen (englisch).
- MUF Propagation Map Echtzeitweltkarte der MUF (englisch).
Einzelnachweise
<references />