NVIS

Deutscher Untertitel: Ionosphärenverbindungen auf kurze Distanz

Wörtliche Übersetzung: Annähernd vertikal einfallende Raumwelle (Near Vertical Incident Skywave)

Da die Bodenwelle (fast) frequenzunabhängig nur grob 30-80 km (mobil 1-30 km) funktioniert, bietet sich für Weiteres der Bereich 2-7 MHz an. Bei Abstrahlung senkrecht nach oben wird die meiste Sendeenergie mit kleinen Winkeln reflektiert und deckt ca. 50-700 km ab (NVIS Betrieb = Near Vertical Incidence Skywave oder auch Cloud Warmer). Mit einem Dipol in 0,12 λ Höhe erreicht man ca 7-8 dBi Gewinn Richtung Himmel (gemessen bei gutem Boden; 5 dB weniger bei 0,04 λ und 13 dB weniger bei 0,02 λ http://www.w8ji.com/nvis_n_v_i_s_antenna.htm]). [Dipol 1/2 λ über Grund hat 8,5 dBi bei 25 ° Abstrahlwinkel, -20 dBi bei 70 ° und -10 dBi bei 90 ° was heißt die richtig hängende NVIS-Antenne ist im Nahbereich 17..28 dB besser als ein falsch aufgehängter Dipol.]

Wenn der Boden schlecht ist und keine Erdreflektoren/Erdnetz verwendet wird, sind es 3 dB weniger.

Frequenzen: Je nach dem wie weit die MUF nachts absinkt (Ionogramm der vorherigen Tage besorgen, siehe auch [1].) kann man bis 2 MHz (vor Sonnenaufgang) oder 4 MHz (Mitternacht) hoch gehen. Tagsüber steigt die MUF für weite Sprungdistanzen stark an, aber für 0-800 km liegt sie (am Sonnenfleckenminimum) bei 5-8 MHz (alles darüber haut ins Weltall ab bzw. es entsteht eine Tote Zone). Da das 40-m-Band so weit nördlich vom Äquator tagsüber nicht jeden Tag für NVIS zur Verfügung steht, sollte man sich auf 80 m (und 160) konzentrieren.

Folgende Antennen kommen in Frage (Verticals auf keinen Fall):

10 m hoher "Fan-Dipole" (im Speisepunkt parallelgeschaltete Dipole) für 80 m + 40 m. Da die optimale Höhe bei 0,12..0,25 λ liegt, passt das. So niedrig und angematcht wird es auf 160 m aber nix.
15-20 m hoher "Fan-Dipole" für 160+80 m
Monoband endgespeiste Halbwelle (zB. für 40 m, muss lediglich 3-8 m hoch hängen)

Umschaltung NVIS / Abstrahlung Richtung Horizont

Ein 5 % längeres Reflektorelement in ca. 0,1-0,2 λ Abstand zum Dipol (und am besten 0,02 λ Abstand zum Boden) bringt maximalen Gewinn wobei ein direkt auf dem Erdboden verlegter Draht (auch bei geringeren Dipolhöhen) bei schlechtem Erdboden auch ca. 3 dB mehr bringt. Mit einem abschaltbaren (Trennschalter in der Mitte) Reflektorelement kann man aus einem NVIS Dipol einen "normalen" machen, wenn der Dipol in einer dazu sinnvollen Höhe hängt.

Empfang

Die Empfangsantenne der Gegenseite sollte zweckmäßigerweise auch eine Konstruktion mit hohem Steilstrahlanteil sein und damit keine Vertical. Eine niedrigere Höhe als 0,12 λ ist übrigens nur im Sendefall nachteilig, denn teilweise nimmt das Grundrauschen bei tieferlegen von 0,13 auf 0,06 λ um 4 S-Stufen ab. Es gibt auch einen Vergleich eines 40-m-Dipols 10 m, 2 m und 35 cm über nassem Grund (worst case für sehr niedrige Antennen), die letzten beiden hatten ca. 4 und 20 dB weniger [2].

[3] Messungen der MUF vs. Sprungdistanz bei verschiedenen Uhrzeiten über einen Sonnenfleckenzyklus (1933-1937)
[4] Ionogramm Juliusruh
[5] Optimale Höhe des ground wire über Erde