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Physikalisch-Technische Bundesanstalt

FachabteilungenAbt. 4 Optik 4.4 Zeit und Frequenz4.42 ZeitübertragungVerbreitung der gesetzlichen ZeitDCF77 > Reichweite
Reichweite

Verbreitung von DCF77 Signalen in Europa: Die in 2000 km normalerweise erreichbare Feldstärke des DCF77 Signals ist für handelsübliche DCF77 Empfänger ausreichend.

Das von der Sendeantenne abgestrahlte DCF77-Signal erreicht den Empfangsort auf zwei Wegen: Zum einen breitet es sich als Bodenwelle entlang der Erdoberfläche aus, und zum anderen gelangt es als Raumwelle nach Reflexion an der ionosphärischen D-Schicht zum Empfangsort. Bei geradliniger Ausbreitung und einer Reflexion (one hop) an der Unterseite der Ionosphäre ergibt sich die maximale Reichweite der DCF77-Raumwelle, wenn sie den Sendeort tangential zur Erdoberfläche verlässt und am Empfangsort auch wieder tangential einfällt. Unter diesen Annahmen beträgt die Reichweite am Tag etwa 1900 km und etwa 2100 km in der Nacht. Zu weiter entfernten Empfangsorten gelangt das DCF77-Signal nur nach mehrfachen Reflexionen (z.B. zwei Reflexionen an der D-Schicht, eine Reflexion an der Erdoberfläche), die aber mit einer starken Abnahme der Feldstärke verbunden sind. In die Europa-Karte oben ist der 2000 km Kreis um Mainflingen eingetragen. Darüber hinaus ist ein zuverlässiger Empfang nur in Einzelfällen nachgewiesen worden.

Zusammengefasst ergeben sich für die Boden- und Raumwelle folgende Eigenschaften:

1. Die sehr stabile Bodenwelle hat eine große Reichweite. Bis zu Entfernungen von einigen hundert Kilometern ist ihre Empfangsfeldstärke deutlich größer als die der Raumwelle. Unter 500 km Entfernung vom Sender kann man mit Feldstärken der Bodenwelle über 1 mV/m rechnen.

2. Im Entfernungsbereich zwischen etwa 600 bis 1100 km können Boden- und Raumwelle gelegentlich gleich groß sein, was bei Gegenphase zur gegenseitigen Auslöschung (Fading) führen kann. Andererseits ist bei gleicher Phase aber auch ein vorübergehender starker Feldstärkeanstieg möglich. Beide Phänomene werden auch schon in Braunschweig (d = 273 km) beobachtet. In diesem Zusammenhang ist es wichtig zu wissen, dass diese "Schwebung" zwischen Boden- und Raumwelle langsam abläuft (eine Viertelstunde und länger) und somit für eine Funkuhr genügend Zeit zur Aufnahme der DCF77-Zeitinformation zur Verfügung steht.

3. In Entfernungen über 1100 km tritt der Bodenwellenanteil immer mehr zurück, und es überwiegt dann die Raumwelle, deren Ausbreitung in großen Entfernungen besonders am Tage recht konstant ist. Zwischen 1100 und 2000 km Entfernung sind Feldstärken der Raumwelle zwischen einigen hundert und etwa 100 µV/m zu erwarten.


© Physikalisch-Technische Bundesanstalt, letzte Änderung: 2010-03-12, Webmaster Abteilung 4 Seite drucken DruckansichtPDF-Export PDF