Die notwendige Theorie zur Ausbreitung im UKW-Bereich ist schon seit Jahrzehnten bekannt (Irregular Terrain Model). Die kommerziellen Anbieter wie Rundfunkanstalten und Mobilfunkbetreiber benutzten schon seit langem rechnergestützte Verfahren, um entsprechende Funkstrecken zu berechnen. Für die Funkamateure waren diese Verfahren unerschwinglich, die benötigten Datensätze waren nur für extrem viel Geld ( > 200.000DM) erhältlich. Holger Thomsen, DB6KH, hatte Mitte der 90er-Jahre ein einfaches Geländeschnittprogramm erstellt, die notwendigen Datensätze mussten aber noch per Hand aus den topographischen Karten herausgelesen werden und in eine Tabelle eingetragen werden. Das war für Linkstrecken kein Problem, die Berechnung von Ausleuchtung für Userzugängen oder Sprechfunkrelais war jedoch immer noch nicht möglich. Seit der Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) im Jahr 2000 stehen ausreichend genaue Datensätze zur Verfügung und das nahezu von der gesamten Erdoberfläche zwischen 60° Nord und 58° Süd. Die Auflösung der Datensätze beträgt ca. 90m. Es gibt mitlerweile für Nordamerika Datensätze mit 30m Auflösung, für Deutschland bietet die DLR ebenfalls Datensätze mit 30m Auflösung an, allerdings bekommt man für den Gegenwert, den die DLR dafür haben will, ein gut ausgestattet HF-Labor.

Es gibt zwei von Funkamateuren geschrieben Programme, die zur Berechnung von Linkstrecken und Ausleuchtungszonen eingesetzt werden können:
Radio Mobile von VE2DBE und UKW Tools von G4KLX.
UKW Tools gibt es sowohl für Windows als auch für Linux, Radio Mobile nur für Windows (allerdings ist der Betrieb in Wine problemlos möglich). UKW Tools ist von der Bedienung und auch von den Möglichkeiten einfacher gehalten, damit für den Einstieg etwas besser geeignet. Für beide Betriebssysteme benötigt man die wxWidgets Bibliothek, unter Windows noch MinGW und MSYS, sowie die entsprechenden SRTM-Datensätze. In dem Filename des SRTM Datensatzes sind die Koordinaten der Datensätze enthalten: Das File N48E008.hgt.zip enthält die Daten für 48° nördliche Breite und 8° östliche Länge. Die Datensätz für Mitteleuropa sind gepackt ca. 450MB groß, die Windowsversion benötigt diese ungepackt, die Linux-Version arbeitet mit den zip-Files.

Nach der Installation muss man erst einmal unter Edit-Preferences die gewünschten Grundeinstellung vornehmen. Wichtigste Einstellung sind die Pfade zu den Datensätzen und die Auswahl der Daten. Es gibt zwei weitere Datenformate (GTOPO30 und GLOBE). Diese haben eine schlechtere Auflösung. Der Menupunkt Coverage enthält die Grundeinstellung für eine Ausleuchtungsberechnung, diese ist jederzeit auch vor der Berechnung umstellbar. Nachdem die Grundeinstellungen durchgeführt worden sind, muss man zuerst eine neue Karte anlegen, dazu wird der Mittelpunkt sowie die Auflösung eingestellt, danach wird die Karte auf dem Bildschirm gezeichnet. Nun kann man entsprechende Punkte anlegen, an denen sich ein Sender oder Empfänger befindet. Bewegt man den Mauscursor über die Karte, erscheinen rechts die Koorinaten, der Locator sowie die Höhe über NN (ASL). Viel einfacher ist es, sich für die gewünschten Punkt ein File zu erstellen, in dem die notwendigen Daten stehen. Der Aufbau ist denkbar einfach.

Beispiel-File für ein Station

name=DB0FT
lat=50.231940
lon=8.45833
height=90

Neben einem Namen enthält das File die Koordiaten und die Antennenhöhe. Lädt man zwei entsprechende Punkte in eine Karte, kann man zwischen den beiden Punkten ein Geländschnitt erstellen und gleichzeitig ein Funkfeldberechnung durchführen. Dazu setzt man den Mauscursos auf einen der Endpunkte, Rechtsklick und wählt Start Path Plot aus. Mit der linken Maustaste klickt man auf den zweiten Endpunkt, es erscheint ein Fenster, in dem man Angaben zu Sender und Empfänger machen muss, anschließend wird einem das Ergebniss präsentiert. Dabei werden alle oben erwähnten Faktoren wie Erdkrümmung, Fresnelzone und auch der Radiohorizont (K = 1.33) berücksichtigt. Die Feldstärke ebenfalls errechnet, es wird ebenfalls angegeben ob es sich um eine Sichtverbindung handelt. Der einzigste Unsicherheitsfaktor ist die Bebauung, bzw. Wald. Aufgrund der Auflösung der Daten sind hier gewisse Einschränkungen in der Genauigkeit zu berücksichtigen, da aber die Fresnelzone eingezeichnet ist und mittels des Cursor die Höhe an jeder Stelle im Diagramm bestimmt werden kann, kann man problemlos eine Strecke auf ihre Realisierung überprüfen. Als Ergebniss solche Berechnungen sind hier 4 Linkstrecken des Digipeaters DB0FT dargestellt:



Linkstrecke DB0FT-DB0ID

23cm Linkstrecke DB0FT-DB0ID

 Linkstrecke DB0FT-DB0MW

23cm Linkstrecke DB0FT-DB0MW
Linkstrecke DB0FT-DB0ROT

23cm Linkstrecke DB0FT-DB0ROT

 Linkstrecke DB0FT-DB0GIS

6cm Linkstrecke DB0FT-DB0GIS

Die erste Linkstrecke stammte aus den Anfangszeiten des PR-Netzes und lief nie stabil, was nach einem Geländeschnitt auch erklärbar ist, sie wurde dann auch aufgegeben. Die Strecke zu DB0MW war ebenfalls recht problematisch und konnte nur durch relativ hohe Strahlungsleistung am Laufen gehalten werden. Dagegen war die Strecke zu DB0ROT von der HF-Technik nie ein Problem, was an der entsprechenden Standorten und dem dazwischen liegenden Rheintal lag. Die 6cm Strecke lief ebenfalls stabil, was an der reichlichen Reserve lag.

Benötigt man eine Aussage über die Ausleuchtung eines Userzugangs oder Relais, kann man dies mit maximal 2 Punkten machen, hierbei werden bei zwei Punkten die entsprechenden Bereiche farblich gekennzeichnet. Dazu legt man die gewünschte Anzahl der Punkte fest, klickt dann an einem beliebigen Punkt in die Karte, wählt Coverage aus und starten nach Eingabe der Frequenz und der restlichen Daten die Berechnung. Diese benötigt allerdings je nach Rechner etwas Zeit, da hier jeder Punkt auf der Karte einzeln durchgerechnet werden muss. Nach der Berechnung erhält man an jeder Cursorposition die berechnete Feldstärke.