Was ist eine NVIS-Antenne?

Eine Near Vertical Incident Skywave-Antenne oder NVIS-Antenne sendet eine Funkwelle in einem nahezu vertikalen Winkel in den Himmel. Wenn eine Funkwelle auf diese Weise gesendet wird, kann sie von der Ionosphäre der Erde auf den Boden zurückprallen, wodurch sie weniger anfällig für die begrenzenden Auswirkungen der Erdkrümmung ist. Infolgedessen kann ein mit einer NVIS-Antenne gesendetes Funksignal in einer viel größeren Entfernung empfangen werden als ein mit einer herkömmlichen Antenne gesendetes.

Herkömmliche Sendeantennen senden Funkwellen horizontal und ungefähr parallel zum Boden in einer geraden Linie aus. Bei Anwendungen mit geringerer Reichweite, wie z. B. beim Fernsehen, wird in unmittelbarer Nähe des Senders die maximale Empfangsleistung bereitgestellt. Wenn sich die Erdoberfläche krümmt und das gesendete Signal in einer geraden Linie verläuft, wachsen die beiden mit zunehmender Entfernung vom Sender weiter auseinander.

Abhängig von der lokalen Topographie erreicht das Signal in der Regel 50 bis 70 Meilen nicht mehr die Erdoberfläche und kann nicht empfangen werden. Wenn Sie den Sender auf einen hohen Turm stellen, kann er in einem leichten Abwärtswinkel senden. Dies wird einen Teil der Erdkrümmung ausgleichen. In der Regel wird die Reichweite jedoch nur um einige Kilometer vergrößert, und die Überwindung der lokalen Topographie ist nützlicher als die Erdkrümmung.

Beim Senden mit einer NVIS-Antenne wird das Signal nicht horizontal übertragen. Stattdessen wandert das Signal in einem Winkel von 75 bis 90 Grad nach oben. Wenn das Signal die Ionosphäre der Erde erreicht, reflektiert die Ionosphäre das Signal unter einem Winkel, der dem Übertragungswinkel entspricht, zurück zur Erdoberfläche. Infolgedessen kann ein Signal von einer NVIS-Antenne in einer Entfernung von ungefähr 100 bis 250 Meilen vom Sender empfangen werden, abhängig vom genauen Winkel der ursprünglichen Übertragung.

Trotz seiner anscheinend überlegenen Leistung kann das Sendesignal einer NVIS-Antenne nicht von irgendeiner Frequenz sein. Da sich die Ionosphäre der Erde ständig ändert, werden nur Radiowellen im Bereich von 3,5 bis 7,3 Megahertz beständig und zuverlässig reflektiert. Unter idealen Bedingungen kann dieser Bereich von 2 bis 10 Megahertz reichen; Solche Bedingungen sind jedoch immer vorübergehend. Diese Frequenzen sind zu niedrig für Fernseh- und andere Breitbandsignale, die typischerweise über 30 Megahertz übertragen werden.

Wenn die Sendefrequenz eines Signals außerhalb des Reflexionsbereichs der Ionosphäre liegt, absorbiert die Ionosphäre das Signal oder lässt das Signal durch und in den Weltraum. Trotz der Einschränkungen von NVIS-Übertragungen können sie eine zuverlässige Sprachkommunikation mit großer Reichweite herstellen, die für Militär- und Amateurfunkbetreiber nützlich ist. Die Forscher verwenden NVIS-Antennen auch, um die Ionosphäre der Erde zu untersuchen und zu messen, indem sie analysieren, wie sie Funksignale reflektiert.