Sveriges Radiofrekvensallokering
Logga in
Varukorg Beställ plansch
Kunskapsbanken i bilder

Vågutbredning i bilder

52 bilder och diagram ur områdets 11 artiklar, i läsordning. Under varje bild står vad den visar, och länken går till artikeln där den förklaras.

Välj en bild i listan nedan.

Bild 1 av 52

Läs mer i artikeln:

Piltangenterna vänster och höger bläddrar också.

Alla 52 bilder

  1. Så färdas radiovågor

    1. 1Markvåg, rymdvåg och siktlinjeDe tre huvudvägarna för radiovågor. Markvågen följer jordytan, rymdvågen böjs tillbaka av jonosfären och siktlinjen går rakt fram. Höga frekvenser passerar genom jonosfären, vilket gör satellitkommunikation möjlig. Skissen är inte skalenlig.
    2. 2Reflektion, brytning, diffraktion och dämpningFyra fenomen som påverkar radiovågor på vägen: reflektion, brytning, diffraktion och spridning eller dämpning. Alla fyra finns också för ljus.
    3. 3Utbredningssätt per frekvensbandUngefär var de olika utbredningssätten dominerar i radiospektrumet. Gränserna är flytande: övergångarna sker gradvis och beror på tid på dygnet, årstid och solaktivitet.

  2. Fri rymd-dämpning och länkbudget

    1. 4Inverterade kvadratlagenInverterade kvadratlagen. På avståndet 2d täcker samma effekt fyra gånger så stor yta som på d, på 3d nio gånger så stor. Effekttätheten blir en fjärdedel respektive en niondel.
    2. 5Fri rymd-dämpning mot avståndFri rymd-dämpning mot avstånd för fyra frekvenser. Linjerna är räta på den logaritmiska avståndsaxeln: 20 dB per tiofaldigt avstånd. En högre frekvens ger en parallellförskjuten linje med mer dämpning.
    3. 6Nivådiagram för en Wi-Fi-länkNivådiagram för Wi-Fi-länken i räkneexemplet. Varje steg är ett tillägg eller avdrag i dB. Marginalen är skillnaden mellan mottagen nivå och mottagarens känslighet.
    4. 7Fädningsmarginal och sannolikhet för bortfallSannolikhet för bortfall som funktion av fädningsmarginalen vid Rayleigh-fädning. Kurvan följer 1 − exp(−10^(−M/10)) och är nästan rät på den logaritmiska skalan.

  3. Markvåg och utbredning på låga frekvenser

    1. 8Markvågens fältstyrka mot avståndMarkvågens fältstyrka för 1 kW utstrålad effekt från en kort vertikal monopol, beräknad med Sommerfeld–Nortons plan-jordsmodell (en förenklad modell). Streckad linje i grått är ideal mark. Efter 100 km är kurvorna streckade, eftersom jordens krökning där gör modellen optimistisk. Den prickade vågräta linjen är referensnivån 40 dBµV/m.
    2. 9Mellanvåg dag och nattMellanvåg dag och natt (principskiss, inte skalenlig). På dagen når bara markvågen. På natten reflekteras rymdvågen och kan landa där markvågen redan är svag. Där de två är ungefär lika starka och har olika fas uppstår en fädningszon.
    3. 10Jord–jonosfär-vågledaren för VLFVågledaren jord–jonosfär för VLF (skalenlig skiss, strålens vinkel är vald för tydlighetens skull). Takets höjd är ca 70 km på dagen och ca 85 km på natten. Sinuskurvan visar våglängden vid 17,2 kHz: 17,4 km, alltså mindre än en fjärdedel av vågledarens höjd.
    4. 11Inträngningsdjup i havsvattenInträngningsdjup i havsvatten och bräckt vatten som funktion av frekvensen. Varje tiofaldig höjning av frekvensen minskar djupet med en faktor ca 3. Vid 17,2 kHz (SAQ) är djupet 1,9 m i havsvatten.

  4. Jonosfären

    1. 12Elektrontäthet mot höjd, dag och nattTypisk elektrontäthet mot höjd, dag och natt (modellkurvor, summa av Chapman-skikt). Övre skalan visar motsvarande plasmafrekvens. På natten försvinner D-skiktet och F1, E-skiktet blir svagt, och F-skiktets maximum blir lägre och ligger högre.
    2. 13Brytningsindex och gruppindex i plasmaBrytningsindex n och gruppindex 1/n i ett plasma. Fasen går snabbare än ljuset (n < 1), men signalens energi går långsammare (gruppindex större än 1), och minst nära reflektionspunkten. Det är därför ett eko ser ut att komma från högre upp än den verkliga reflektionshöjden.
    3. 14E-skiktets kritiska frekvens över dygnetE-skiktets kritiska frekvens över dygnet i Stockholm (59,3° N) för tre tidpunkter på året. Beräknat med foE ∝ (cos χ)^(1/4) och 3,6 MHz vid solen i zenit. Natten är satt till en antagen restnivå på 0,5 MHz.
    4. 15Förenklat ionogramFörenklat dagsionogram (O-vågen) beräknat för tre parabolskikt: E (foE 3,0 MHz), F1 (4,5 MHz) och F2 (9,0 MHz). Spåren böjer upp mot oändlig virtuell höjd vid varje skikts kritiska frekvens. Spåren för F1 och F2 ligger högre än skiktens verkliga höjd eftersom pulsen passerar lägre skikt.

  5. Kortvågsutbredning: MUF, LUF och hopp

    1. 16MUF mot avstånd för ett F2-hoppMUF mot avstånd för ett hopp via F2-skiktet (foF2 = 8 MHz, virtuell höjd 300 km). Under kurvan reflekteras signalen, över går den ut i rymden. Där ett bands linje skär kurvan ligger skip-avståndet; 40 m ligger under foF2 och har ingen skip-zon, och 10 m ligger över kurvans maximum och är stängt.
    2. 17Skip-geometri för 14 MHzSkip-geometri för 14 MHz när foF2 är 7 MHz och virtuell höjd 300 km (skalenligt). Strålar brantare än 25° över horisonten går igenom skiktet. Strålen på 25° landar på skip-avståndet ca 1 130 km, och därinnanför hörs bara markvågen. Det längsta hoppet, från horisonten, är ca 3 840 km.
    3. 18Arbetsfönster mellan LUF och MUF under ett dygnPrincipskiss av arbetsfönstret under ett dygn på en lång förbindelse. MUF och LUF följer solen: på natten sjunker båda, så lågbanden öppnar för DX och högbanden stänger. Värdena är illustrativa och inte en prognos för någon särskild förbindelse.
    4. 19NVIS: nästan lodrätt infallNVIS: strålar med hög elevation reflekteras tillbaka nära sändaren när frekvensen ligger under foF2. Täckningen är ett sammanhängande område utan skip-zon, till skillnad från DX på högre frekvens. Skalenlig geometri med virtuell höjd 300 km.

  6. Solaktivitet, rymdväder och radio

    1. 20Solcykel 25: kända punkter och prognosSolcykel 25 i kända punkter. Fyllda punkter är utjämnade, observerade värden (SIDC, BoM), grå punkter månadsvärden 2026 och ringar BoM:s prognos för utjämnat tal. Kurvan mellan de observerade punkterna är inte ritad eftersom värdena inte hämtats för varje månad.
    2. 21Tidsförlopp efter ett solutbrottTidsförloppet efter ett kraftigt solutbrott på logaritmisk skala. Röntgen och UV är först (8 minuter), protoner följer, och koronamassutkastningen kommer sist (ungefär 1–4 dygn). Intervallen är ungefärliga och varierar från händelse till händelse.
    3. 22Röntgenklasser och R-skalanRöntgenklasserna och NOAA:s R-skala på logaritmisk axel. Fyra stora utbrott i solcykel 25 (X5,1 den 11 november 2025, X8,1 den 2 februari 2026, X8,7 den 14 maj 2024 och X9,0 den 3 oktober 2024) ligger alla i R3, men under gränsen till R4 (X10).
    4. 23Absorption i D-skiktet mot frekvensD-skiktets absorption som funktion av frekvensen, enligt A ∝ 1/f². De tre linjerna är illustrationer med antagna nivåer (5, 20 och 80 dB vid 7 MHz) och är inte mätta. Lutningen är det viktiga: dubblad frekvens ger fyra gånger lägre absorption.
    5. 24Vad påverkas av R-, S- och G-händelserVad som påverkas av vilken typ av solhändelse, sammanfattat efter NOAA:s beskrivningar av R-, S- och G-skalorna. En fylld cirkel är huvudeffekten på skalan, en ring effekt som NOAA beskriver för högre nivåer eller vissa områden.

  7. VHF och UHF: radiohorisont och troposfären

    1. 25Radiohorisonten för två antennerRadiohorisonten för två antenner. Strålen mellan antennernas toppar tangerar jordytan på precis det längsta avstånd där de ser varandra: d = d₁ + d₂. Skalan är kraftigt överdriven, och jorden ritas med effektiv radie så att strålen kan vara rak.
    2. 26Radiohorisont mot antennhöjdMaximalt avstånd mellan två antenner som funktion av den ena antennens höjd, för tre mottagarhöjder. Avståndet växer med kvadratroten av höjden: att fördubbla masthöjden ger bara 41 % längre räckvidd.
    3. 27Effektiv jordradiefaktor och refraktionsklasserEffektiv jordradiefaktor k som funktion av brytningsgradienten. Standardatmosfären (−39 N/km) ger 4/3. Vid −157 N/km går k mot oändligheten, och därunder är atmosfären en kanal där strålen kan följa jordytan.
    4. 28Strålgång i normal atmosfär och i en ytkanalStrålgång beräknad med strålekvationen i en platt jordmodell (modifierad refraktivitet M). Höjdskalan är överdriven ca 90 gånger. a) Normal atmosfär: strålarna lämnar marken. b) Ytkanal: strålar med liten vinkel fångas, strålar som lämnar med större vinkel (här ca 0,5°) slipper ut.

  8. Sporadiskt E, meteorspridning, norrsken och EME

    1. 29MUF för sporadiskt E mot avståndMUF för ett enkelt Es-hopp som funktion av avstånd, beräknat med sekantlagen på krökt jord och skikt på 105 km. foEs = 30 MHz räcker för 144 MHz bara på avstånd över ca 1 200 km. Kurvorna slutar vid 2 298 km, det längsta enkelhoppet.
    2. 30Meteorspridning: radiovåg som reflekteras mot ett joniserat spårMeteorspridning. Spåret är kort och reflekterar ett ögonblick. Skalan är kraftigt överdriven i höjdled. Bara när geometrin stämmer reflekteras signalen mot den andra stationen, och därför kommer förbindelsen i skurar.
    3. 31Norrskensspridning: strålen träffar magnetfältslinjerna vinkelrättNorrskensspridning i princip. Spridningen är kraftigast när strålen träffar fältlinjerna vinkelrätt. Skissen har platt jord och sann vinkel (lutning 76°); med jordens krökning blir elevationen vid antennen lägre.
    4. 32När på året förekommer de olika utbredningsformernaSchematisk årskalender över när fenomenen är vanligast. Det är inte kvantitativa sannolikheter. Ducting hämtas från artikeln om VHF och UHF, meteorskurar från tabell 1.
    5. 33EME: banförlust mot frekvensBanförlust jord–måne–jord mellan isotropa antenner (radarekvationen med månens reflektivitet 0,065 och avståndet 384 400 km). Förlusten ökar med 20 dB per tiofaldig frekvens, men högre frekvens ger också mer antennvinst för samma storlek.

  9. Fresnelzoner, diffraktion och flervägsutbredning

    1. 34Första Fresnelzonen mellan sändare och mottagareFörsta Fresnelzonen mellan sändare och mottagare. Vägen via en punkt på ellipsens kant är en halv våglängd längre än den raka. Bergsryggen skymmer inte siktlinjen men sticker in i zonen och dämpar ändå signalen.
    2. 35Första Fresnelzonens radie mot länklängdFörsta Fresnelzonens radie i mitten av länken som funktion av länklängden, r₁ = 8,66·√(d/f). Punkten är exemplet 20 km och 6 GHz, där r₁ = 15,8 m och 0,6 r₁ = 9,5 m.
    3. 36Knivseggsdiffraktion mot siktlinjens fritt utrymmeExtradämpning från en knivsegg mot relativ frigång. Heldragen linje är den exakta Fresnel–Kirchhoff-lösningen, streckad är P.526-approximationen (gäller för frigång under 0,55 r₁). Vid frigången 0,6 r₁ är förlusten ca −0,4 dB, alltså ingen extraförlust.
    4. 37Tvåstrålemodellen: banförlust mot avståndTvåstrålemodellen vid 900 MHz med sändarantenn 30 m och mottagarantenn 1,5 m över plan mark (Γ = −1). Brytavståndet är 540 m. Nollorna nära sändaren är en följd av idealiseringen, där alla reflexer antas vara perfekta.
    5. 38Simulerad Rayleigh-fädningSimulerad Rayleigh-fädning (64 spridare med slumpad infallsvinkel och fas, Clarkes modell) för en mobil på 50 km/h vid 900 MHz. Streckad linje är −20 dB. Samma metod över 40 s ger i genomsnitt 10,6 nedgångar per sekund under −20 dB, i nivå med teorin (10,35 per sekund).
    6. 39Fädningsdjup: Rayleigh och RiceFördelningsfunktion för Rayleigh- och Rice-fädning. Rice-kurvorna är beräknade med en icke-central khi-kvadratfördelning och kontrollerade mot simulering. Vid −20 dB är sannolikheten 1 % för Rayleigh men bara 0,10 % för K = 6 dB.
    7. 40Frekvensselektiv fädning med två vägarFrekvensselektiv fädning med två vägar, 1 µs och amplitudkvot 0,8. Ett smalt band (orange) ser en i det närmaste platt kanal, men vilken nivå det ser beror på var dalarna ligger och flyttar sig när mottagaren rör sig. Ett brett band (blått) innehåller flera dalar.

  10. Mikrovåg och millimetervåg: regn och atmosfär

    1. 41Gasdämpning i atmosfären 1–350 GHzSpecifik gasdämpning i en standardatmosfär (15 °C, 1 013,25 hPa, 7,5 g/m³ vattenånga), beräknad med ITU-R P.676-12. Svart prick markerar (från vänster) 26, 94, 140 och 220 GHz. Syrets linjer vid 60 GHz är så täta att de smälter ihop till ett brett band.
    2. 42Specifik regndämpning mot frekvensSpecifik regndämpning mot frekvens för horisontell polarisation, beräknad med ITU-R P.838-3. Punkten markerar 26 GHz vid 25 mm/h (4,2 dB/km). Höjs intensiteten fyra gånger (från 25 till 100 mm/h) fyrfaldigas dämpningen vid 26 GHz ungefär.
    3. 43Regndämpning mot länklängdRegndämpning som överskrids 0,01 % av tiden mot länklängd, enligt P.530-17 med R0,01 = 23,2 mm/h (Stockholm) och horisontell polarisation. Punkten är exemplet ovan, 5 km vid 26 GHz: 15 dB. Kurvan för 80 GHz slutar där dämpningen passerar 100 dB.
    4. 44Regndämpning mot tillgänglighetRegndämpning mot andel av tiden (P.530-17, Stockholm, horisontell polarisation). Punkterna är 26 GHz på 5 km. En högre tillgänglighet kräver snabbt större marginal.
    5. 45Genomträngningsförlust i byggnadsmaterialGenomträngningsförlust för några byggnadsmaterial enligt 3GPP TR 38.901 (tabell 7.4.3-1). Betong dämpar mycket mer vid höga frekvenser. IRR-glas dämpar mycket redan på låga frekvenser, nästan oberoende av frekvensen.
    6. 46Extra förlust vid 26 GHz jämfört med 3,5 GHzExtra förlust vid 26 GHz jämfört med 3,5 GHz, per effekt. Den största posten är fri rymd-dämpningen vid samma antennvinst. Väggar och vegetation lägger till 5–7 dB var. Regn (25 mm/h) och gas ger mindre än 1 dB på 200 m.

  11. Utbredningsmodeller och täckningsberäkning

    1. 47Giltighetsområden för utbredningsmodellerFrekvens- och avståndsområden där modellerna är avsedda att användas. Utanför rektangeln är resultaten extrapolation. P.452, P.1812 och ITM ingår inte eftersom deras avståndsgränser inte återges här.
    2. 48Okumura–Hata: banförlust mot avståndBanförlust mot avstånd vid 900 MHz enligt Okumura–Hata, med fri rymd som jämförelse. COST-WI-kurvan gäller NLOS med takhöjd 15 m, gatubredd 20 m, husavstånd 40 m och gatorientering 90°.
    3. 49Hata och COST 231-Hata mot frekvensBanförlust vid 5 km mot frekvens för basantenn 30 m och mobilantenn 1,5 m, med korrektionen Cm satt till 0 dB. Heldragna delar ligger inom modellernas giltighetsområden, streckade är extrapolation. Den prickade linjen markerar 1 500 MHz, där modellerna byter.
    4. 503GPP UMa: banförlust vid 3,5 och 26 GHz3GPP UMa: banförlust mot avstånd vid 3,5 och 26 GHz, basantenn 25 m och mobil 1,5 m. NLOS-kurvan är det största av LOS-värdet och NLOS-formeln. LOS-kurvan vid 26 GHz har sin brytpunkt vid 4,2 km, nära bildens högra kant.
    5. 51Arbetsgång för en täckningsberäkningArbetsgång för en täckningsberäkning. Steg 7 (mätningar) används för att justera modellen och för att kontrollera den färdiga kartan.
    6. 52Täckningssannolikhet mot marginalSannolikhet att nivån överstiger tröskeln som funktion av marginalen över medianen, för fyra värden på skuggningens standardavvikelse σ. Prickarna visar 90 och 95 % för σ = 8 dB.

Fler områden i bilder

Alla artiklar i Vågutbredning