Amateurfunk

DX-Verbindungen über den „long path“
Die kürzeste Verbindung zwischen zwei Punkten ist eine Gerade. Die kürzeste Verbindung zwischen zwei Punkten auf der Erdkugel erfolgt entlang eines Kreisbogens. Daß der kürzeste Weg nicht Immer der Beste ist, zeigt dieser Artikel.

Betrachtet man eine übliche Weltkarte und fragt man ei­nen Laien, was beispielsweise die richtige Strahlrichtung für ei­ne Funkverbindung zwischen Deutschland und den USA sei, so erhält man meist die Antwort: Genau nach Westen. Tatsäch­lich weiß jedoch jeder Funkama­teur, daß die richtige Strahlrich­tung in diesem Fall etwa Nord­west ist.

Der Grund dafür ist ganz ein­fach: die Weltkarte ist nur eine Darstellung der dreidimensiona­len Erdkugel auf eine zweidi­mensionale Ebene. Und die übli­chen Weltkarten sind daher nicht winkeltreu. Die kürzeste Verbindung zwischen zwei Punkten auf einer Kugeloberflä­che erfolgt immer entlang eines Großkreises. Ein Großkreis ist die Schnittlinie der Oberfläche der Kugel mit einer durch den Kugelmittelpunkt gelegten Ebene. Zeichnet man solche Groß­kreise in unsere Weltkarte ein, so ergeben sie die dem Funk­amateur hinlänglich bekannten Kurven. Abbildung 1 zeigt dies für Wien, wobei neben den Großkreisen die entsprechende Strahlrichtung angegeben ist. Wie man erkennt, erreicht man von Wien aus den Westen der Vereinigten Staaten mit einer Strahlrichtung von ca. 330 Grad. Dies ist der direkte oder kurze Weg, im englischen wird er „short path" bezeichnet. Die Entfernung beträgt dabei rund 9000 km. Nun gibt es jedoch noch eine zweite Möglichkeit, entlang des Großkreises an die Westküste der USA zu kommen. Dies ist der indirekte oder lange Weg, im englischen als !long path" bezeichnet. Er führt in Südost-Richtung über den Indi­schen Ozean, Australien und Hawaii. Die Entfernung beträgt auf diesem langen Weg ca. 30 000 km. Der Unterschied in der Strahlrichtung beträgt 180 Grad - wir müssen unsere Antenne also auf 150 Grad drehen. Da der Umfang der Erdkugel etwa 40000 km beträgt, ist der kurze Weg also immer kürzer als 20000 km. der lange Weg entsprechend länger.
Und trotzdem kann eine Funkverbindung über den „long path" vorteilhafter sein als über den kurzen Weg. Ja manchmal ist der indirekte Weg sogar die einzige Verbindungsmöglich­keit. Wir werden dies anhand von zwei Beispielen erläutern.

Abbildung 1

Long path auf der Nachtseite der Erde
Unter normalen Bedingun­gen wird ein Funksignal, das von der Ionosphäre reflektiert wird, vor allem durch die Dämpfung in der D-Schicht geschwächt. Da­bei werden langwellige Signale wesentlich stärker beeinträchtigt als die kurzwelligeren. Tatsäch­lich nimmt die Dämpfung mit zunehmender Frequenz quadratisch ab.
Die D-Schicht existiert prak­tisch nur auf der Tagseite der Er­de, sie verschwindet bereits kurz nach Sonnenuntergang. Daher muß für DX-Verbindungen auf den niederfrequenten Bändern, wie etwa 80 oder 40 Meter der Ausbreitungsweg des Signals über die Nachtseite der Erde ge­hen.

Bleiben wir bei der oben er­wähnten Funklinie und sehen wir uns dazu die Praxis an: Wir wollen beispielsweise im Winter auf 40 Meter eine Funkverbin­dung mit Kalifornien herstellen. Auf diesem Band zählen W6-­Stationen schon fast zum selte­nen DX! Trotzdem kann man mit großer Regelmäßigkeit im Winter nachmittags kaliforni­sche Stationen auf 40 Meter beo­bachten. Diese kommen zum Teil mit beachtlichen Signalen in Mitteleuropa an. Die Signale erreichen dabei meist um die Zeit des Sonnenuntergangs ihr Maximum. Wir müssen uns nur verdeutlichen, daß die Nachtsei­te der Erde östlich von uns liegt, die sonnenbeschienene Erd­halbkugel westlich von uns. Eine Ausbreitung über den kurzen Weg, also entlang des Großkrei­ses in nordwestlicher Richtung würde durch die, von der Sonne beschienene Erdhälfte führen, der kurze Weg ist daher wegen der hohen Tagesdämpfung un­passierbar. Die empfangenen Si­gnale können folglich nur über den langen Weg kommen, was man mit einer Richtantenne je­derzeit kontrollieren kann. Der lange Weg führt über die Nacht­seite der Erde. Dabei legt das Si­gnal einen Weg von 30000 km zurück, dennoch bietet der long path dabei einige Vorteile: der Ausbreitungsweg verläuft zum größten Teil über Wasser, dazu kommen noch, für den Empfang europäischer Stationen in Kali­fornien zwei wichtige Tatsa­chen: Einerseits können kalifor­nische Stationen mit Richtan­tennen bei Verbindungen über den long path ihre Antenne so drehen, daß die Rückseite zum Rest der USA steht, damit wer­den inneramerikanische Signale aber bereits stark geschwächt. Auf der anderen Seite herrscht nun in Kalifornien Morgen; während der Nacht breitet sich die tote Zone aber auf 80 und 40 Meter üblicherweise so weit aus, daß Störungen durch Stationen im Umkreis von ein- bis zweitausend Kilometer praktisch weg­fallen, eine sehr angenehme Ne­benerscheinung für unsere Funkfreunde an der Westküste!

Selbstverständlich kann nicht nur auf 80 oder 40 Meter der We­sten der USA über den langen Weg erreicht werden, die Grenz­frequenz ist in den Wintermona­ten meist hoch genug, daß der lange Weg auch noch auf 20 Me­ter genützt werden kann.

Long path auf der Tagseite der Erde
Vor einigen Jahren, noch in der Zeit geringer Sonnenaktivi­tät, wollte ich im Dezember un­bedingt eine Verbindung mit Hawaii (KH6) herstellen. Was tun? Die üblichen Funkvorher­sagen ergaben keine Anhalts­punkte, also machte ich, unter Zuhilfenahme amerikanischer Unterlagen, mit MUF-Karten meine eigene Auswertung für die gewünschte Linie. Abbil­dung 2 zeigt diese Vorhersage und zwar sowohl für den direk­ten als auch für den indirekten Weg. Sehr zu meiner Enttäu­schung zeigte sich, daß die MUF (Maximum usable frequency = maximal verwendbare Fre­quenz) auf dem „short path" nicht über 13.5 MHz ansteigt. Über den long path gibt es aller­dings zwei Möglichkeiten einer Bandöffnung auf 20 Meter: Um ca. 18.00 GMT und zwischen 04.00 und 10.00 GMT. Dabei zeigt sich, daß zwischen 06.00 und 08.00 GMT die MUF sogar bis etwas über 21 MHz ansteigt, eine Verbindung also eventuell auch auf dem 15-Meter-Band möglich wäre. Die Antenne wur­de also auf den long path einge­stellt und bereits am zweiten Tag gelang auf 20 Meter auf diesem Weg eine Verbindung. Sehen wir uns nun einmal den long path zwischen 06.00 und 08.00 GMT an: Wenn wir auf unsere Großkreiskarte blicken, sehen wir, daß wie bereits oben er­wähnt, nach Hawaii ziemlich ge­nau die gleiche Strahlrichtung einzuhalten ist wie zur Westkü­ste der USA. Allerdings liegt KH6 auf dem direkten Weg ca. 12 000 km von uns entfernt, folg­lich beträgt die auf dem langen Weg zu überbrückende Entfer­nung ca. 28 000 km. Für die mor­gendliche Bandöffnung führt der lange Weg direkt über die sonnenbeschienene Seite der Erde. Dies ist leicht einsichtlich, wenn man sich vor Augen hält, daß der Sonnenaufgang bei uns im Dezember um etwa 06.30 GMT stattfindet. Dazu kommt, daß wir im Dezember ja die Son­nenwende haben. Auf der südli­chen Erdhälfte, über die der lan­ge Weg führt, herrscht Sommer und die Sonne erreicht ihren höchsten Stand. Daher steigt die MUF auf diesem südlichen Weg bis zum 21-MHz-Band an, während der kurze Weg, der über die nördliche Erdhälfte führt, wo jetzt Winter herrscht, nicht einmal auf 14 MHz offen ist. Der Unterschied ist deshalb so extrem, weil die -Verbin­dungslinie über polare Breiten führt. Und hier herrscht im Nor­den die Polarnacht, während im Süden die Mitternachtsonne scheint.

Die beschriebene Verbin­dungslinie kann hier nur bei­spielhaft sein. Selbstverständ­lich ist der lange Weg auch für andere Zielgebiete ähnlich wich­tig. Beispielsweise nach Austra­lien, wo der long path über die Karibik und den Pazifischen Ozean führt. Abschließend wol­len wir uns noch einige Regeln vergegenwärtigen.

Einige Richtlinien
Für jeden Punkt der Erde gibt es, wie wir gesehen haben, zwei verschiedene Wege. Üblicherwei­se ist allerdings eine Verbindung über den kurzen Weg immer bes­ser wenn die zu überbrückende Entfernung unter 10000 km liegt. Der Grund dafür ist leicht einzu­sehen: Das Signal wird auf dem langen Weg wegen der größeren Entfernung, dem öfteren Durch­queren der dämpfenden D-­Schicht und der größeren An­zahl der notwendigen Reflexio­nen stärker gedämpft als auf dem kurzen Weg. Mit einem Sprung kann, wie bekannt, eine Entfer­nung von etwa 3 000 bis 4 000 km überbrückt werden. Für eine Ent­fernung von 10000 km brauchen wir also drei Sprünge, eine Ver­bindung über den long path wäre 30 000 km lang, was 8 bis 10 Sprün­ge und damit entsprechend mehr Reflexionen bedürfte.

Daß bei Verbindungen über die Nachtseite der Erde die dämpfende D-Schicht wegfällt, haben wir ja bereits besprochen. Für Verbindungen über den lan­gen Weg, über die Nachtseite der Erde, kommen daher vor allem 80 und 40, sowie auch 20 Meter in Betracht. Eine long-path-Ver­bindung über die Sonnenseite der Erde ist vor allem auf Frequenzen über 10 MHz, also bei­spielsweise auf 20,15 und 10 Me­ter von Interesse.
Obwohl es nicht oft passiert, kann es vorkommen, daß beide Wege, sowohl der kurze wie auch der lange Weg offen sind. Dabei registriert man eine leich­te Verzerrung des Signals auf­grund der unterschiedlichen Laufzeiten. Üblicherweise sind solche Bandöffnungen nur dann. der Fall, wenn der Ausbreitungs­weg mit der Dämmerungszone zusammenfällt. Über die Aus­breitungsbedingungen in der Dämmerungszone wurde be­reits ausführlich in funk, Juni 1988 „DX auf 80 und 40 Meter" berichtet. Arbeitet man entlang der Dämmerungszone, so sollte man, sofern man eine Richtan­tenne besitzt, insbesondere auf 20 Meter, beide Richtungen kon­trollieren.

OE 6 CWL Jürgen A. Weigl

(aus Zeitschrift "Funk" 3/91)

mit freundlicher Genehmigung der Zeitschrift "Funkamateur"