Der Praxisfall
Kreis A und Kreis B liegen 120 km auseinander. Eine VHF-Direktverbindung scheitert an Topografie und fehlender Sichtverbindung, eine gemeinsame Relaisinfrastruktur gibt es nicht. Mit flacher Kurzwellenabstrahlung landet das Signal Hunderte Kilometer entfernt, aber nicht im Nachbarkreis. Genau hier setzt NVIS an.
Wie NVIS funktioniert
NVIS steht für Near Vertical Incidence Skywave, also eine fast senkrecht einfallende Raumwelle. Die Antenne strahlt überwiegend steil nach oben. Liegt die Frequenz unter der kritischen Frequenz der Ionosphäre, wird das Signal zurückgeworfen und fällt kreisförmig um den Sender herunter. So entsteht eine Abdeckung von null bis einige hundert Kilometer ohne tote Zone.
Nicht für kurze Strecken
Die Abdeckung gilt in beide Richtungen: Jede Station im ganzen Umkreis hört mit. NVIS funktioniert zwar auch über wenige Kilometer, belegt dann aber eine Frequenz im Umkreis von Hunderten Kilometern für eine Strecke, die ein UKW-Handfunkgerät oder ein Relais schafft. Die Kurzwellenbänder sind schmal, und im Ereignis brauchen Stäbe in der ganzen Region dieselben Frequenzen. NVIS gehört deshalb auf Strecken ab einigen zehn Kilometern, typischerweise zwischen Kreis, Nachbarkreis und Land, und innerhalb des Kreises nur dort, wo UKW nachweislich nicht funktioniert.
Warum mehr Leistung oft das falsche Problem löst
Kommt keine Verbindung zustande, liegt es meist nicht an zu wenig Leistung, sondern an falscher Frequenz oder falscher Abstrahlung. Liegt die Frequenz über der kritischen Frequenz, geht das Signal durch die Ionosphäre hindurch ins All, egal mit wie viel Leistung. Strahlt die Antenne flach, springt das Signal über die Zielregion hinweg. Die Lösung ist eine andere Frequenz oder eine andere Antenne, nicht ein Verstärker.
Antennen
- Niedriger Dipol
- Ein Dipol in geringer Höhe über dem Boden, grob ein Zehntel bis ein Viertel der Wellenlänge, strahlt bevorzugt steil nach oben. Für 80 m sind das wenige Meter Höhe. Das ist praktisch, weil keine hohen Masten nötig sind.
- Inverted V und Schleifenantennen
- portabel gut aufzubauen, ebenfalls mit steiler Abstrahlung.
- Fahrzeugantennen
- Vertikale Mobilantennen strahlen flach und sind für NVIS schlecht geeignet, außer sie werden umgelegt oder speziell dafür gebaut.
Band und Tageszeit
Die kritische Frequenz schwankt mit Tageszeit, Jahreszeit und Sonnenaktivität. Tagsüber funktioniert häufig 40 m (7 MHz), nachts und in Phasen geringer Sonnenaktivität eher 80 m (3,5 MHz) oder noch tiefer. Das 60-m-Band liegt dazwischen und kann die Lücke schließen. Wer NVIS einplant, braucht mindestens zwei Bänder und Antennen dafür.
Das 60-m-Band ist in Deutschland nur eingeschränkt nutzbar. Seit Dezember 2016 gibt die Bundesnetzagentur laut der deutschsprachigen Wikipedia den Bereich 5351,5–5366,5 kHz frei, aber nur für Funkamateure der höchsten Lizenzklasse (Klasse A) und mit stark begrenzter Sendeleistung (höchstens 15 W EIRP, das entspricht 9,14 W ERP) und schmaler Bandbreite (2,7 kHz). Der Amateurfunk nutzt ihn sekundär und darf den Hauptnutzer nicht stören. Weil die Grenze für die abgestrahlte Leistung gilt, bleibt am Funkgerät je nach Antenne nur eine Leistung im einstelligen Wattbereich. Dafür funktioniert das Band laut derselben Quelle tagsüber wie nachts für NVIS-Verbindungen und ist deshalb für regionalen Notfunk besonders geeignet, auch in hügeligem Gelände.
Abhängigkeiten
| Abhängigkeit | Erforderlich? |
|---|---|
| Öffentliches Stromnetz | nein, mit eigener Stromversorgung |
| Internet | nein |
| Mobilfunk | nein |
| Relais | nein |
| Zentrale Server | nein, außer bei Winlink über Gateway |
| Lizenzierte Funkamateure | ja |
Typische Fehler
- Nur ein Band vorbereitet, die Verbindung bricht am Abend ab.
- Vertikalantenne verwendet, die Gegenstelle im Nachbarkreis hört nichts.
- Nur tagsüber getestet und daraus auf den Nachtbetrieb geschlossen.
- Bauchgefühl statt dokumentierter Messung.
Testformat für eine NVIS-Strecke
Mehrere feste Gegenstellen in etwa 50, 100, 150 und 250 km Entfernung. Gleiche Nachricht, gleiche Leistung. Dokumentiert werden für jeden Versuch:
- Uhrzeit und Frequenz
- Antennentyp und Antennenhöhe
- Signalbericht in beide Richtungen
- ob die Nachricht vollständig und fehlerfrei übertragen wurde, bei Datenbetrieb auch die Übertragungszeit
Über mehrere Tage und Tageszeiten wiederholt, ergibt das eine belastbare Aussage, wann welche Strecke funktioniert.