Extremely Low Frequency
aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Extreme Low Frequency (kurz ELF) bezeichnet elektromagnetische Felder oder Wellen mit extrem niedrigen Frequenzen im Bereich von 0 bis einigen hundert Hertz. Nach einer anderen Einteilung wird hiermit der Frequenzbereich 3-300 Hz gemeint.
Im Besonderen werden ELF-Wellen für die U-Boot-Kommunikation (ca 80 Hz) eingesetzt, da diese Wellen aufgrund ihrer niedrigen Frequenz eine sehr große Bodenwellenreichweite besitzen und in hohem Maße in das Meerwasser einzudringen vermögen. Der Grund hierfür liegt in der geringeren Wechselwirkung mit Objekten auf und in der Erde und des bei diesen Frequenzen extrem geringen Skineffekts. Allerdings können mit derart niederen Frequenzen nur extrem geringe Datenmengen übertragen werden. Aus diesem Grund dürfte der Einsatz von ELF-Sendern nur dazu dienen, die U-Boote zum Auftauchen in geringere Wassertiefen aufzufordern, in denen ein Empfang herkömmlicher Längstwellensender wie DHO38 möglich ist. Nachweislich existieren nur drei ELF-Sender und zwar für das amerikanische System Sanguine in Clam Lake, Wisconsin und im Escabana River State Forest, Michigan (Sendefrequenz: 76 Hertz) und für das russische System ZEVS in der Nähe von Murmansk.
Je geringer die Frequenz einer elektromagnetischen Welle ist, umso größer ist die zugehörige Wellenlänge λ [m], die sich aus Frequenz f [1/s] und der Ausbreitungsgeschwindigkeit c0 [m/s] errechnet. Während die Wellenlängen im üblichen Frequenzbereich von wenigen µm bis einigen Metern reichen, liegen sie bei ELF-Wellen im Bereich von mehreren hundert Kilometern Länge.
Die für das Erzeugen der ELF-Wellen notwendigen Sendeantennen müssen groß genug sein, um diese Wellenlängen abzustrahlen, genauer gesagt mindestens die Hälfte der Wellenlänge. Da solche Sendeantennen in der Praxis nur äußerst schwer (zum Beispiel in Form einer mehreren hundert Kilometer langen Alexanderson-Antenne) realisiert werden können, wird in diesen Frequenzbereich mit dem Bodendipol gesendet. Zum Empfang wird - wie für den Empfang von Längstwellen, Langwellen und Mittelwellen auch - meist eine induktive Antenne, in Form einer Ferritantenne oder Rahmenantenne benutzt.
Zum Empfang von Extreme Low Frequency wird neben speziell für diesen Frequenzbereich ausgelegten Radioempfängern zunehmend der PC mit integrierter Soundkarte eingesetzt. Signale, die über die Soundkarte mit einer Spule, die für Extreme Low Frequency über mehrere zehntausend Windungen verfügen sollte, oder einen Bodendipol empfangen werden, werden durch eine Software zur FFT-Analyse (Schnelle Fourier-Transformation) analysiert und in Form von Spektrogrammen dargestellt.
Da Frequenzen unter 9 Kilohertz, wie der Extreme-Low-Frequency-Bereich nicht unter die Richtlinien der ITU fallen, darf man in zahlreichen Ländern (allerdings nicht in Deutschland) im ELF-Bereich einen Sender ohne Lizenz betreiben, sofern er keine Oberwellen mit Frequenzen über 10 kHz erzeugt. Allerdings dürfte ein solcher Sender mit den für Amateure in der Praxis realisierbaren Antennen nur eine Reichweite von höchstens einigen Kilometern haben.
Das Frequenzspektrum menschlicher Gehirnströme, sichtbar gemacht im EEG, liegt ebenfalls im Bereich von 0 bis 50 Hz. Prinzipiell sind Wechselwirkungen zwischen starken elektromagnetischen Feldern und EEG-Mustern bei einigen der von A. Schienle in Deutschland durchgeführten Experimenten nachgewiesen worden. Einige der Experimente berichten von einer Dämpfung, andere dagegen von einer Aktivitätssteigerung im EEG, bei anderen Experimenten konnte kein Effekt erkannt werden. Derartige EEG-Veränderungen waren stets symptomlos.
An diesem Punkt setzen jedoch verschiedene Verschwörungstheorien an.
Es gibt auch natürlich vorkommende ELF-Wellen: Frequenzen von ca. 7–8 Hz entstehen als sog. Schumann-Resonanz durch natürliche Sferics.
Die Frequenzen von üblichen Wechselstromnetzen und für die Eisenbahnstromversorgung liegen ebenfalls in diesem Frequenzbereich. Üblich sind hier 16,70 Hz (einige Eisenbahnnetze, Variation von 16 1/3 bis 17,0 Hz), 50 Hz und 60 Hz.
[Bearbeiten] Patente
- Tanner, R. L., U.S. Patent 3215937, "Extremely low-frequency antenna". 1965.
- Hansell, Clarence W., U.S. Patent 2389432, "Communication system by pulses through the Earth".
