Rundfunk

Der amplitudenmodulierte Rundfunk nutzt drei Bereiche mit sehr unterschiedlichem Verhalten. Auf Langwelle folgt die Bodenwelle der Erdkrümmung und trägt bei ausreichender Sendeleistung mehrere hundert Kilometer weit, nahezu unabhängig von der Tageszeit. Auf Mittelwelle reicht die Bodenwelle tagsüber etwa hundert Kilometer; nachts verschwindet die absorbierende D-Schicht der Ionosphäre, die Raumwelle kehrt zurück und bringt Fernempfang — zusammen mit Schwund und gegenseitigen Störungen.

Die Kurzwelle lebt vollständig von der Raumwelle. Zwischen 2,3 und 26,1 MHz liegen die Rundfunkbänder, die traditionell nach ihrer Wellenlänge benannt sind. Welches Band trägt, hängt von Tageszeit, Jahreszeit und Sonnenaktivität ab; deshalb senden Auslandsdienste dieselbe Sendung oft parallel in mehreren Bändern.

UKW-Hörfunk arbeitet zwischen 87,5 und 108 MHz mit Frequenzmodulation. Der Frequenzhub beträgt höchstens 75 kHz. Frequenzmodulation ist gegenüber Amplitudenstörungen unempfindlich, weil der Empfänger die Amplitude begrenzt und nur die Frequenzabweichung auswertet — das erklärt den deutlich saubereren Klang gegenüber AM.

1. Bis 15 kHz liegt das Summensignal aus linkem und rechtem Kanal — es allein genügt für Monoempfang.
2. Bei 19 kHz steht der Pilotton, an dem der Empfänger erkennt, dass ein Stereosignal vorliegt.
3. Zwischen 23 und 53 kHz liegt das Differenzsignal, aufmoduliert auf einen unterdrückten Hilfsträger bei 38 kHz.
4. Bei 57 kHz — dem dritten Vielfachen des Pilottons — folgt RDS mit Sendername, Verkehrsfunkkennung und alternativen Frequenzen.

Mit 75 kHz Hub und 15 kHz Modulationsfrequenz ergeben sich rund 180 kHz belegte Bandbreite. Das Kanalraster beträgt zwar nur 100 kHz, doch am selben Standort halten Sender mehrere Rasterplätze Abstand, damit sich die Spektren nicht überlappen.

Das Widget zerlegt das Multiplexsignal in seine vier Anteile und rechnet daraus die belegte Bandbreite — Mono, Stereo und Stereo mit RDS im direkten Vergleich.

DAB+ überträgt ein Ensemble aus mehreren Programmen gemeinsam in einem Block von 1,536 MHz Breite. Innerhalb des Blocks arbeitet das System mit COFDM: hunderte Unterträger tragen jeweils einen kleinen Teil des Datenstroms, eine Fehlerschutzkodierung verteilt die Bits über Zeit und Frequenz. Fällt ein Teil des Spektrums durch Mehrwegeauslöschung aus, rekonstruiert der Dekoder den Rest.

Der eigentliche Gewinn liegt im Gleichwellennetz: Alle Sender einer Region strahlen denselben Block mit demselben Inhalt zeitsynchron ab. Solange die Laufzeitunterschiede innerhalb des Schutzintervalls bleiben, addieren sich die Signale konstruktiv, statt sich zu stören. Ein analoger UKW-Sender bräuchte dagegen für jeden Standort eine eigene Frequenz.

Wo genau diese Grenze liegt, zeigt das Widget: Es stellt den Laufzeitunterschied zweier Sender dem Schutzintervall des gewählten Übertragungsmodus gegenüber.

Das terrestrische Fernsehen belegt in Deutschland die UHF-Kanäle 21 bis 48, jeder 8 MHz breit. Die Kanalmitte folgt einer einfachen Regel: 306 MHz plus 8 MHz mal Kanalnummer. Nach der Umwidmung des Bereichs oberhalb 694 MHz für den Mobilfunk endet der Fernsehbereich mit Kanal 48. Auch DVB-T2 nutzt COFDM und Gleichwellennetze; die höhere Effizienz gegenüber DVB-T stammt vor allem aus der Fehlerschutzkodierung mit LDPC.

Satellitenfernsehen arbeitet im Ku-Band. Der Downlink zwischen 10,7 und 12,75 GHz wird direkt an der Antenne durch den LNB auf die Satelliten-Zwischenfrequenz zwischen 950 und 2150 MHz umgesetzt, weil nur diese sich über gewöhnliches Koaxialkabel führen lässt. Zwei Oszillatorfrequenzen — 9,75 und 10,6 GHz — teilen den Bereich in ein unteres und ein oberes Band; umgeschaltet wird mit einem 22-kHz-Ton auf der Antennenleitung.

• Energie: Ein Mittelwellensender mit hunderten Kilowatt versorgt weniger Hörer als ein Bündel UKW- oder DAB-Sender mit einem Bruchteil der Leistung.
• Effizienz: In einem DAB-Block liegen mehr als ein Dutzend Programme; auf einer UKW-Frequenz nur eines.
• Frequenzdruck: Die Bereiche 700 und 800 MHz wurden vom Fernsehen an den Mobilfunk übergeben, weil sich damit Fläche günstig versorgen lässt.
• Nutzung: Zeitversetztes Hören, Podcasts und Streaming verlagern einen Teil der Nutzung ins Netz — der terrestrische Rundfunk bleibt aber die einzige Verbreitung ohne Rückkanal und ohne Netzabhängigkeit.