Funkpeilung

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Unter Funkpeilung versteht man ein Verfahren, mittels Richtungsbestimmung oder Zeitmessung eines Funksignales die eigene Position oder die Position/Richtung des Senders zu bestimmen.
Oft kann auch die Relativgeschwindigkeit Sender-Empfänger bestimmt werden.
Funkpeiler verhalten sich rein passiv und werten nur Wellen aus, die an anderer Stelle von anderen Geräten abgestrahlt werden. Zur Funkpeilung ist ein Peilempfänger und eine oder mehrere Antennen erforderlich.

[Bearbeiten] Verfahren

Für Längst-, Lang- und Mittelwelle wird das Verfahren der Minimum-Peilung angewandt, bei dem eine Ferrit- oder Rahmenantenne so lange gedreht wird, bis das Signal eine minimale Intensität hat. In diesen Fall zeigt die Achse der Spule zum Sender. Da die Anzeige doppeldeutig ist, wird das Signal noch dem von einer Stabantenne mit Rundempfangscharakteristik überlagert, um eine eindeutige Festlegung der Richtung zu ermöglichen. Siehe: Radiokompass

Im UKW- und Mikrowellen-Bereich wird meist eine Maximum-Peilung mit Hilfe einer Yagi- oder Parabolantenne durchgeführt.

Eine weitere Variante ist die Dopplerpeilung, vorwiegend im UKW-Bereich, die allerdings mit einem höheren technischen Aufwand verbunden ist:
Eine von vier oder mehr fest im Kreis montierten Antennen wird immer nacheinander an den Empfänger geschaltet, sodass sich eine elektronische Rotation einer virtuellen Empfangsantenne ergibt (ca. 300 Umdrehungen in der Sekunde). Läuft die Rotation dem Funksignal entgegen, so erhöht sich geringfügig die Empfangsfrequenz, entfernt sich die Rotation, so wird die Frequenz des Empfangssignals minimal niedriger. Durch diese virtuelle Rotation wird dem zu peilenden Funksignal aufgrund des Doppler-Effekts die Antennenumlauffrequenz aufmoduliert. Im Empfänger wird dieses annähernd sinusförmige NF-Signal mittels Frequenzdemodulation gewonnen und mit dem (bekannten) Antennensteuersignal verglichen: Die Phasenlagen beider Signale stehen in direkter Beziehung zur Richtung der einfallenden Welle. Die so gewonnene Richtungsinformation lässt sich auf wenige Grad genau z.B. auf einer runden Anzeige darstellen. Unter bestimmten Umständen ist es auch möglich, zur Richtung noch einen Elevationsswinkel zu berechnen. Je mehr Empfangsantennen im Kreis angeordnet sind, desto genauer wird die Bestimmung der Richtung.

Zur Peilung kann auch die Phasenlage der Signale zweier oder mehrerer Antennen ausgewertet werden. Mit einem Phasendiskriminator kann das Phasensignal gewonnen werden und direkt zur Nachführung der Antenne verwendet werden (tracking).

Misst man die Absolutfrequenz des Empfangssignales ausreichend genau, kann die Relativgeschwindigkeit zwischen Sender und Empfänger bestimmt werden (Dopplereffekt).

Es kann auch die Zeit des Eintreffens eines zeitdiskreten Sende-Signales an mehreren Empfängern an verschiedenen Orten bestimmt werden. Damit kann nicht nur die Richtung, sondern auch die Entfernung zum Sender bestimmt werden.
Umgekehrt kann die Zeit des Eintreffens mehrerer zeitcodierter und synchronisierter Sendersignale gemessen werden (z.B. bei der Ortsbestimmung mittels GPS-Empfänger).

Seinen eigenen Standort bestimmen kann man auch, indem man mehrere, in Karten verzeichnete Funkbaken (ortsfeste Peilsender) anpeilt (wird seit langer Zeit auf Schiffen und Flugzeugen zur Funknavigation verwendet).

Prinzipiell zählen auch RADAR-Verfahren zur Methode der Funkpeilung – hier wird jedoch das Funkecho des Objektes ausgewertet.

[Bearbeiten] Peilantennen

Zur Funkpeilung werden u.a. folgende Antennentypen verwendet:

Ferritantennen für Lang- und Mittelwelle (Minimumpeilung)
Rahmenantennen für Lang- bis Kurzwellen (Minimumpeilung)
Dipol- und Yagi-Antennen für UKW (Maximumpeilung und Phasendiskrimination)
Wendelantennen und Parabolspiegel-Antennen (Maximumpeilung und Phasendiskrimination)
Rundstrahlantennen in Kreisanordnung (Adcock-Antenne)
logarithmisch-periodische Yagi-Antennen (breitbandiger Empfang, Maximumpeilung) auf Funkmesswagen der Bundesnetzagentur (früher FTZ)

[Bearbeiten] Anwendung

militärisch / nachrichtendienstlich:

Auffinden von Schiffen, Fahr- und Flugzeugen anhand ihres Funkverkehrs oder anhand von Störabstrahlungen
Orten von mobilen Sendestationen
Bestimmen der eigenen Position mittels Empfang der GPS-Satellitensender (eingeschränkt auch zivil nutzbar)
Auffinden von RADAR-Ortungs- und Feuerleitsystemen
Ortung von Agentenfunk

exekutiv:

Auffinden des Ortes von Funktelefonen (hierbei fungieren 3 Relaisstationen als Peilempfänger und vergleichen den Empfangspegel)
Ortung von illegalen Sendern
Ortung von Funkstörquellen

zivil:

Verfolgen von mit Peilsendern versehenen Tieren
Messen eines vertikalen Windprofiles mittels Ballonsonden (Bahnverfolgung)
Bahnverfolgung (engl. tracking) von Satelliten und Raketen anhand von deren Funksignalen
eigene Ortsbestimmung an Bord von Schiffen und Flugzeugen mittels Empfang ortsfester Peilsender (Funknavigation)
eigene Ortsbestimmung z.B. mit dem Galileo-Satelliten-Navigationssystem (GPS-Empfänger)
sog. Fuchsjagd als Amateurfunk-Sport und zur Weiterbildung (Auffinden versteckter Sender)
Orten von Gewitterblitzen in der Meteorologie anhand der von ihnen erzeugten elektromagnetischen Wellen