Ultrakurzwellenbereich UKW/VHF

Der Ultrakurzwellenbereich (UKW), international als Very High Frequency (VHF) bezeichnet, umfasst Frequenzen von 30 MHz bis 300 MHz, was Wellenlängen zwischen 10 Metern und 1 Meter entspricht. Dieser Frequenzbereich liegt zwischen den Kurzwellen (länger) und den Dezimeterwellen (kürzer). 

Bänder im Ultrakurzwellenbereich

• 6 m Band: 50–52 MHz
• 2 m Band: 144–146 MHz

Nutzer des Ultrakurzwellenbereichs:

• Rundfunk: Der UKW-Rundfunk nutzt typischerweise Frequenzen zwischen 87,5 MHz und 108 MHz für die Übertragung von Hörfunkprogrammen in Frequenzmodulation (FM). 
• Flugfunk: Funknavigationsanlagen und der Funksprechverkehr in der Luftfahrt verwenden den Ultrakurzwellenbereich. In Europa nutzen Sender für die Funknavigation wie Markierungsfeuer (Marker Beacon), ILS-Landekurssender (Localizer) und UKW-Drehfunkfeuer (VOR) die Frequenzen im Bereich 75 MHz sowie 108,000 bis 117,975 MHz. Für den Funksprechverkehr wird der Bereich 117,975 bis 137,000 MHz verwendet. 
• Amateurfunk: Funkamateure nutzen mehrere Bänder im VHF-Bereich, darunter das 6-Meter-Band (50–52 MHz) und das 2-Meter-Band (144–146 MHz). 

Wellenausbreitung im Ultrakurzwellenbereich:

Im UKW-Bereich breiten sich elektromagnetische Wellen hauptsächlich geradlinig aus, ähnlich wie Licht. Dies führt dazu, dass die Reichweite oft durch die optische Sichtlinie begrenzt ist. Allerdings können unter bestimmten Bedingungen, wie Temperaturinversionen in der Troposphäre, Überreichweiten auftreten, die größere Distanzen ermöglichen. 

Bedeutung des Ultrakurzwellenbereichs für den Amateurfunk:

Für Funkamateure bietet der VHF-Bereich mehrere interessante Bänder:

• 6-Meter-Band (50–52 MHz): Dieses Band wird oft als “Magic Band” bezeichnet, da es sowohl Eigenschaften des Kurzwellen- als auch des VHF-Bereichs aufweist. Es ermöglicht unter bestimmten Bedingungen, wie Sporadic-E, Verbindungen über große Entfernungen.
• 2-Meter-Band (144–146 MHz): Dieses Band ist eines der populärsten im Amateurfunk und wird für lokale Kommunikation, aber auch für Weitverbindungen unter speziellen Ausbreitungsbedingungen genutzt. Die Wellenausbreitung erfolgt hier hauptsächlich über die Troposphäre. 

Hinweise für den Funkbetrieb auf VHF-Bändern:

• Antennen: Aufgrund der kürzeren Wellenlängen sind die Antennen im VHF-Bereich kompakter als im Kurzwellenbereich. Richtantennen wie Yagi-Antennen werden häufig eingesetzt, um die Reichweite und Signalqualität zu verbessern.
• Leistung: Die erforderliche Sendeleistung variiert je nach gewünschter Reichweite und Betriebsart. Für lokale Kommunikation sind oft geringe Leistungen ausreichend, während für spezielle Betriebsarten höhere Leistungen genutzt werden können.
• Betriebsarten: Neben der Frequenzmodulation (FM) werden im VHF-Bereich auch andere Modulationsarten wie Amplitudenmodulation (AM), Einseitenbandmodulation (SSB) und digitale Modi verwendet. Die Wahl der Betriebsart hängt von den Kommunikationszielen und den vorhandenen Ausrüstungen ab.

Ausbreitungsbedingungen

Grundlegende Ausbreitung:

Im VHF-Bereich breiten sich Funkwellen primär quasi-optisch aus, ähnlich wie Licht. Das bedeutet, dass Hindernisse wie Gebäude oder Berge die Signale abschwächen oder blockieren können. Unter Standardbedingungen ist die Reichweite daher auf die Sichtlinie zwischen Sender und Empfänger beschränkt. Allerdings können bestimmte atmosphärische Phänomene die Reichweite erhöhen.

Günstige Ausbreitungsbedingungen:

• Troposphärische Überreichweiten (Tropo-DX): Inversionsschichten in der Troposphäre können Funkwellen reflektieren oder brechen, was zu erhöhten Reichweiten führt. Solche Bedingungen treten häufig bei stabilen Hochdrucklagen auf.
• Sporadic-E: In den Sommermonaten können ionisierte Schichten in etwa 90 km Höhe (E-Schicht) VHF-Signale reflektieren, was Verbindungen über mehrere hundert Kilometer ermöglicht.
• Aurora: Hohe Sonnenaktivität kann Polarlichter verursachen, die ebenfalls Funkwellen reflektieren. Dies ermöglicht Verbindungen in nördliche Regionen, allerdings mit charakteristischen Verzerrungen des Signals.

Störfaktoren:

• Atmosphärische Bedingungen: Niederschläge wie Regen oder Schnee können VHF-Signale dämpfen.
• Künstliche Störungen: Elektronische Geräte, Industrieanlagen oder Verkehrsinfrastrukturen können unerwünschte Signale erzeugen, die den Funkempfang beeinträchtigen.

Antennenüberlegungen:

• Standortwahl: Eine erhöhte Position ohne Hindernisse in Richtung der gewünschten Kommunikationspartner maximiert die Reichweite.
• Polarisation: Die Polarisation der Antenne sollte mit der des Gegenübers übereinstimmen, um Signalverluste zu minimieren.
• Antennentyp: Richtantennen mit hohem Gewinn, wie Yagi-Antennen, sind vorteilhaft für gezielte Verbindungen über größere Entfernungen.

Einfluss des Wetters:

Wetterphänomene beeinflussen die Ausbreitung von VHF-Signalen erheblich. Hochdruckgebiete können stabile Schichten in der Atmosphäre erzeugen, die Funkwellen über große Distanzen leiten. Umgekehrt können Turbulenzen oder Temperaturinversionen die Signalqualität mindern.