Antipode - Gain ( Antipoden - Gewinn )

Heute morgen hatte ich ein QSO mit ZL2OK auf dem 20 mB. David befindet sich in 18.600 km Entfernung von mir so ziemlich auf dem entgegengesetzten Punkt der Erde (Antipode).

Auf seinem Yaesu FT 2000 konnte er mich mit seinem Hex-Beam mit S 9+20 dB in den Spitzen aufnehmen. Ich konnte ihn auf meinem Kenwood TS 850 und meiner Viertelwellen-Vertikalantenne mit S 9+10 dB aufnehmen. Dies entspricht einer tatsächlichen Spannung von 40 dBµV (-67 dBm) am Eingang meines RTX und einer Feldstärke bei mir von ca. 32,1 dBµV/m.

Mich interessierte es nachzurechnen wie groß der Signalgewinn auf dem entgegengesetzten Punkt der Erde ist da, und das ist das interessanteste an dieser Geschichte, durch die Kugelgestalt der Erde die Aussendungen einer Radiostation bis zur Mittelstrecke (halber Weg) sich auffächern und von dort weiter sich wieder bündeln um im Antipode ein Maximum an Bündelung zu erreichen.

Wenn ich davon ausgehe, dass meine Marconi-Antenne einen Abstrahlwinkel von 30° hat, dann bedeutet das, dass ich mit einem „Hop“ ca. 650 km weit komme unter der Annahme, dass mein Signal an der F-Schicht in 200 km Höhe reflektiert wird. Um ZL2OK zu erreichen macht das Signal 28 (!) Hops. Die zurückgelegte Strecke erhöht sich durch die Hops ca. um den Faktor 1,15. D.h. um 650 km mit einem Hop zu überbrücken legt das Signal 750 km zurück. Somit beträgt die Funkstrecke zwischen David und mir nicht 18600 km sondern 21390 km.

Die Freiraumdämpfung bei 21390 km und 14,3 MHz beträgt 142,4 dB. Weiter nehme ich an, dass meine Antenne einen Gewinn von 2,2 dBi und Davids Antenne einen Gewinn von 6,2 dBi hat.

Meine 100W entsprechen einer Leistung von 50 dBm. Meine Leistung + mein Antennengewinn  – Freiraumdämpfung +sein  Antennengewinn entspricht der Leistung am Antenneneingang bei Davids RTX ist also in diesem Fall: 50 dBm + 2,2 dBi – 142,4 dB + 6,2 dBi = -84 dBm. Diese Leistung entspricht an 50 Ohm einer Spannung von 23 dBµV und somit ca. S 7. Tatsächlich hat mir aber ZL2OK S 9+20 als Rapport gegeben. Ich weiss nicht wie (un-)genau das S-Meter vom FT 2000 anzeigt aber zwischen S7 und S 9+20 liegen 32 dB (4 S-Stufen => 2X6dB+2X10dB). Natürlich war ich nur in den Spitzen mit S 9+20 auf seinem S-Meter und wahrscheinlich ist auch Höflichkeit dabei. Mann muß wissen, dass die S-Meter der meissten RTX sehr ungenau sind. Meinen habe ich extra durchgemessen. 

Wenn ich die Rechnung, als Gegenprobe, umgekehrt mache, sieht das ganze so aus:  1000 Watt sind 60 dBm und somit sollte sein Signal um 10 dB stärker bei mir ankommen als meines bei Ihm. Tatsächlich errechne ich 32 dBµV (S 9) für David an meinem RTX. Effektiv kommt sein Signal mit 40 dBµV bei mir an. Die Differenz bei mir zwischen errechnetem Wert und gegebenen Rapport sind 8 dB.

Fazit: Über den Daumen gepeilt kann ich sagen, dass der Signalgewinn durch Bündelung der Funkwellen in der jenseitigen Hemisphäre praktisch ca. 1-2 S-Stufen ausmacht!

Theoretisch dürfte der Gewinn durch die Bündelung noch größer sein, da bei dieser Rechnung nur die Freiraumdämpfung berücksichtigt wurde - die Dämpfungsverluste an den Grenzflächen der Hops wurde vernachlässigt (weil schwer zu quatifizieren).