UKW-Rundfunk
Bei der AM-Übertragung wird die Amplitude der Trägerwelle moduliert, um den Originalton zu kodieren. Beim UKW-Rundfunk wird die Frequenz der Trägerwelle moduliert, um den Ton zu kodieren. Ein Radioempfänger extrahiert den Originalton aus dem modulierten Radiosignal und gibt den Ton über einen Lautsprecher wieder.
Der UKW-Rundfunk ist eine Methode des Hörfunks, die die Frequenzmodulation (FM) nutzt. Das 1933 von dem amerikanischen Ingenieur Edwin Armstrong erfundene FM-Breitbandverfahren wird weltweit eingesetzt, um eine hohe Klangtreue im Rundfunk zu erreichen. FM-Rundfunk ist in der Lage, eine höhere Wiedergabetreue - d. h. eine genauere Reproduktion des Originaltons - zu erzielen als andere Rundfunktechnologien, z. B. AM-Rundfunk. Es ist auch weniger anfällig für die üblichen Interferenzen und reduziert statische Störungen und Knackgeräusche, die oft bei AM zu hören sind. Daher wird UKW für die meisten Musiksendungen oder allgemeinen Audiosendungen (im Audiospektrum) verwendet. FM-Radiosender nutzen den sehr hohen Frequenzbereich der Radiofrequenzen. ⓘ
Sendebänder
Weltweit fällt das UKW-Sendeband in den VHF-Bereich des Radiospektrums. Normalerweise wird 87,5 bis 108,0 MHz oder ein Teil davon verwendet, mit wenigen Ausnahmen:
- In den ehemaligen Sowjetrepubliken und einigen ehemaligen Ostblockländern wird auch das ältere Frequenzband 65,8-74 MHz verwendet. Die zugewiesenen Frequenzen liegen in Abständen von 30 kHz. Dieses Band, das manchmal auch als OIRT-Band bezeichnet wird, wird langsam abgeschafft. Wo das OIRT-Band verwendet wird, wird das Band 87,5-108,0 MHz als CCIR-Band bezeichnet.
- In Japan wird das Band 76-95 MHz verwendet. ⓘ
Die Frequenz eines UKW-Rundfunksenders (genauer gesagt die ihm zugewiesene nominale Mittenfrequenz) ist in der Regel ein Vielfaches von 100 kHz. In den meisten Ländern Südkoreas, Amerikas, der Philippinen und der Karibik werden nur ungerade Vielfache verwendet. Einige andere Länder halten sich an diesen Plan, weil vor allem aus den Vereinigten Staaten Fahrzeuge mit Funkgeräten eingeführt werden, die nur auf diese Frequenzen eingestellt werden können. In einigen Teilen Europas, Grönlands und Afrikas werden nur gerade Vielfache verwendet. Im Vereinigten Königreich werden ungerade oder gerade Frequenzen verwendet. In Italien werden Vielfache von 50 kHz verwendet. In den meisten Ländern ist der maximal zulässige Frequenzfehler des unmodulierten Trägers angegeben, der in der Regel innerhalb von 2 kHz von der zugewiesenen Frequenz liegen sollte. ⓘ
In einigen Ländern gibt es weitere ungewöhnliche und veraltete UKW-Rundfunkstandards mit nicht standardisierten Abständen von 1, 10, 30, 74, 500 und 300 kHz. Um Interferenzen zwischen den Kanälen zu minimieren, halten Sender, die von denselben oder geografisch nahe gelegenen Senderstandorten aus betrieben werden, in der Regel einen Frequenzabstand von mindestens 500 kHz ein, selbst wenn ein geringerer Frequenzabstand technisch zulässig ist. Die ITU veröffentlicht Schutzverhältnisdiagramme, die den Mindestabstand zwischen Frequenzen auf der Grundlage ihrer relativen Stärke angeben. Nur Sender, die einen ausreichend großen geografischen Abstand zwischen ihren Versorgungsgebieten haben, können auf nahe beieinander liegenden oder denselben Frequenzen arbeiten. ⓘ
Wie im D-A-CH-Raum wird in Japan ein 100-kHz-Kanalraster verwendet. ⓘ
Technologie
Modulation
Die Frequenzmodulation (FM) ist eine Form der Modulation, bei der Informationen durch Veränderung der Frequenz einer Trägerwelle übertragen werden; bei der älteren Amplitudenmodulation (AM) wird die Amplitude der Trägerwelle verändert, während die Frequenz konstant bleibt. Bei FM ist die Frequenzabweichung von der zugewiesenen Trägerfrequenz zu jedem Zeitpunkt direkt proportional zur Amplitude des (Audio-)Eingangssignals, wodurch die momentane Frequenz des übertragenen Signals bestimmt wird. Da die übertragenen FM-Signale eine wesentlich größere Bandbreite als AM-Signale nutzen, wird diese Form der Modulation üblicherweise bei den höheren (VHF- oder UHF-) Frequenzen verwendet, die vom Fernsehen, dem FM-Rundfunkband und den mobilen Landfunksystemen genutzt werden. ⓘ
Die maximale Frequenzabweichung des Trägers wird in der Regel von den Zulassungsbehörden der einzelnen Länder festgelegt und geregelt. Für eine Stereosendung beträgt die maximal zulässige Trägerabweichung immer ±75 kHz, obwohl in den Vereinigten Staaten bei Verwendung von SCA-Systemen etwas mehr erlaubt ist. Bei einer monophonen Übertragung beträgt die maximal zulässige Abweichung ebenfalls in der Regel ±75 kHz. Einige Länder schreiben jedoch einen niedrigeren Wert für monophone Sendungen vor, beispielsweise ±50 kHz. ⓘ
Bandbreite
Die Bandbreite einer UKW-Übertragung wird durch die Carson-Bandbreitenregel bestimmt, die sich aus der Summe der doppelten maximalen Abweichung und der doppelten maximalen Modulationsfrequenz ergibt. Bei einer Übertragung mit RDS wäre dies 2x75kHz + 2x60kHz = 270 kHz. Dies wird auch als die notwendige Bandbreite bezeichnet. ⓘ
Pre-Emphasis und De-Emphasis
Zufälliges Rauschen hat in einem FM-System eine dreieckige Spektralverteilung, was zur Folge hat, dass das Rauschen vorwiegend bei den höheren Audiofrequenzen im Basisband auftritt. Dies lässt sich in begrenztem Umfang ausgleichen, indem man die hohen Frequenzen vor der Übertragung anhebt und im Empfänger um einen entsprechenden Betrag reduziert. Durch die Absenkung der hohen Tonfrequenzen im Empfänger wird auch das hochfrequente Rauschen reduziert. Diese Prozesse der Anhebung und Absenkung bestimmter Frequenzen werden als Pre-Emphasis bzw. De-Emphasis bezeichnet. ⓘ
Das Ausmaß der Preemphasis und Deemphasis wird durch die Zeitkonstante eines einfachen RC-Filterkreises bestimmt. In den meisten Ländern der Welt wird eine Zeitkonstante von 50 µs verwendet. In Nord- und Südamerika und Südkorea werden 75 µs verwendet. Dies gilt sowohl für Mono- als auch für Stereoübertragungen. Bei Stereoübertragungen werden der linke und der rechte Kanal vor dem Multiplexen mit einer Preemphasis versehen. ⓘ
Die Verwendung der Vorverzerrung ist problematisch, weil viele Formen der modernen Musik mehr Hochfrequenzenergie enthalten als die Musikstile, die bei der Einführung des UKW-Rundfunks vorherrschten. Eine Vorverzerrung dieser hochfrequenten Klänge würde zu einer übermäßigen Abweichung des FM-Trägers führen. Um dies zu verhindern, werden Modulationskontrollgeräte (Limiter) eingesetzt. Modernere Systeme als der UKW-Rundfunk verwenden entweder eine programmabhängige variable Vorverzerrung (z. B. dbx im BTSC-Fernseh-Tonsystem) oder überhaupt keine. ⓘ
Pre-Emphasis und De-Emphasis wurden bereits in den ersten Tagen des UKW-Rundfunks verwendet. Einem BBC-Bericht aus dem Jahr 1946 zufolge wurden in den USA ursprünglich 100 µs in Betracht gezogen, später aber 75 µs angenommen. ⓘ
Stereo-FM
Lange bevor die FM-Stereoübertragung in Erwägung gezogen wurde, experimentierte man mit dem FM-Multiplexing anderer Arten von Audiopegelinformationen. Edwin Armstrong, der Erfinder von FM, experimentierte als Erster mit Multiplexing, und zwar auf seiner experimentellen 41-MHz-Station W2XDG im 85. Stock des Empire State Building in New York City. ⓘ
Stock des Empire State Building in New York City. Diese FM-Multiplex-Übertragungen begannen im November 1934 und bestanden aus dem Hauptkanal-Audioprogramm und drei Unterträgern: einem Faxprogramm, einem Synchronisationssignal für das Faxprogramm und einem Telegrafen-"Bestell"-Kanal. Diese ursprünglichen FM-Multiplex-Unterträger waren amplitudenmoduliert. ⓘ
Zwei Musikprogramme, die sich aus den Red und Blue Network Programmen des NBC Radio Network zusammensetzten, wurden gleichzeitig mit dem gleichen System der Unterträgermodulation als Teil eines Studio-zu-Sender-Verbindungssystems übertragen. Im April 1935 wurden die AM-Subträger durch FM-Subträger ersetzt, was zu wesentlich besseren Ergebnissen führte. ⓘ
Die ersten FM-Unterträgerübertragungen, die von Major Armstrongs Versuchsstation KE2XCC in Alpine, New Jersey, ausgingen, fanden 1948 statt. Diese Übertragungen bestanden aus zweikanaligen Audioprogrammen, binauralen Audioprogrammen und einem Faxprogramm. Die ursprünglich bei KE2XCC verwendete Unterträgerfrequenz betrug 27,5 kHz. Die ZF-Bandbreite betrug ±5 kHz, da das einzige Ziel damals darin bestand, Audiosignale in AM-Radioqualität zu übertragen. Dieses Übertragungssystem verwendete eine 75-µs-Audiovorverzerrung für den monauralen Hauptton und anschließend für den gemultiplexten Stereoton. ⓘ
In den späten 1950er Jahren wurden von der FCC mehrere Systeme zur Erweiterung des UKW-Radios um Stereo geprüft. Darunter befanden sich Systeme von 14 Anbietern, darunter Crosby, Halstead, Electrical and Musical Industries, Ltd (EMI), Zenith und General Electric. Die einzelnen Systeme wurden bei Feldversuchen in Uniontown, Pennsylvania, mit KDKA-FM in Pittsburgh als Ausgangssender auf ihre Stärken und Schwächen hin untersucht. Das Crosby-System wurde von der FCC abgelehnt, weil es mit den bestehenden SCA-Diensten (Subsidiary Communications Authorization), die verschiedene Unterträgerfrequenzen wie 41 und 67 kHz nutzten, nicht kompatibel war. Viele einkommensschwache UKW-Sender nutzten SCAs für "Storecasting" und andere Nicht-Rundfunkzwecke. Das Halstead-System wurde wegen der fehlenden Hochfrequenz-Stereotrennung und der Verringerung des Signal-Rausch-Verhältnisses im Hauptkanal abgelehnt. Die Systeme von GE und Zenith, die so ähnlich waren, dass sie theoretisch als identisch angesehen wurden, wurden von der FCC im April 1961 offiziell als Standard-Stereo-FM-Rundfunkverfahren in den Vereinigten Staaten genehmigt und später von den meisten anderen Ländern übernommen. Es ist wichtig, dass Stereoübertragungen mit Monoempfängern kompatibel sind. Aus diesem Grund werden der linke (L) und der rechte (R) Kanal algebraisch in Summen- (L+R) und Differenzsignale (L-R) kodiert. Ein Mono-Empfänger verwendet nur das L+R-Signal, so dass der Hörer beide Kanäle über den einzigen Lautsprecher hört. Ein Stereoempfänger addiert das Differenzsignal zum Summensignal, um den linken Kanal wiederherzustellen, und subtrahiert das Differenzsignal von der Summe, um den rechten Kanal wiederherzustellen. ⓘ
Das (L+R)-Signal ist auf 30 Hz bis 15 kHz begrenzt, um ein 19-kHz-Pilotsignal zu schützen. Das (L-R)-Signal, das ebenfalls auf 15 kHz begrenzt ist, wird auf ein 38-kHz-Doppelseitenband-Suppressed-Carrier-Signal (DSB-SC) amplitudenmoduliert, wodurch 23 kHz bis 53 kHz belegt werden. Außerdem wird ein Pilotton von 19 kHz ± 2 Hz erzeugt, der genau die Hälfte der Unterträgerfrequenz von 38 kHz hat und in einer genauen Phasenbeziehung dazu steht, wie in der nachstehenden Formel definiert. Der Pilotton wird mit 8-10 % des Gesamtmodulationspegels übertragen und vom Empfänger verwendet, um eine Stereoübertragung zu erkennen und den 38-kHz-Hilfsträger mit der richtigen Phase zu regenerieren. Das zusammengesetzte Stereo-Multiplexsignal enthält den Hauptkanal (L+R), den Pilotton und das (L-R)-Differenzsignal. Dieses zusammengesetzte Signal moduliert zusammen mit allen anderen Unterträgern den FM-Sender. Die Begriffe Composite, Multiplex und sogar MPX werden austauschbar verwendet, um dieses Signal zu beschreiben. ⓘ
Die momentane Abweichung der Senderträgerfrequenz aufgrund des Stereotons und des Pilottons (bei 10 % Modulation) ist ⓘ
![{\displaystyle \left[0.9\left[{\frac {A+B}{2}}+{\frac {A-B}{2}}\sin 4\pi f_{p}t\right]+0.1\sin 2\pi f_{p}t\right]\times 75~\mathrm {kHz} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/352564238bba8445f52cd99f8919979aece6ca39)
wobei A und B die vorverzerrten linken und rechten Audiosignale sind und =19 kHz die Frequenz des Pilottons ist. Geringfügige Abweichungen bei der Spitzenabweichung können durch das Vorhandensein anderer Unterträger oder aufgrund lokaler Vorschriften auftreten. ⓘ
Man kann das resultierende Signal auch so betrachten, dass es bei 38 kHz zwischen links und rechts wechselt, wobei die Phase durch das 19-kHz-Pilotsignal bestimmt wird. Die meisten Stereokodierer verwenden diese Umschalttechnik, um den 38-kHz-Unterträger zu erzeugen, aber praktische Kodiererkonstruktionen müssen Schaltungen enthalten, um die Umschaltharmonischen zu bewältigen. Die Rückwandlung des Multiplexsignals in linke und rechte Audiosignale erfolgt durch einen Decoder, der in Stereoempfängern eingebaut ist. Auch hier kann der Decoder eine Schalttechnik verwenden, um den linken und rechten Kanal wiederherzustellen. ⓘ
Außerdem sind bei einem bestimmten HF-Pegel am Empfänger der Rauschabstand und die Mehrwegverzerrung für das Stereosignal schlechter als für den Monoempfänger. Aus diesem Grund sind viele Stereo-FM-Empfänger mit einem Stereo/Mono-Schalter ausgestattet, der das Hören in Mono ermöglicht, wenn die Empfangsbedingungen nicht ideal sind, und die meisten Autoradios sind so eingerichtet, dass sich die Trennung verringert, wenn sich das Signal-Rausch-Verhältnis verschlechtert, und schließlich auf Mono umgeschaltet wird, obwohl immer noch angezeigt wird, dass ein Stereosignal empfangen wird. Wie bei der monauralen Übertragung ist es üblich, den linken und rechten Kanal vor der Kodierung mit einer Vorverzerrung zu versehen und die Verzerrung nach der Dekodierung am Empfänger aufzuheben. ⓘ
In den USA wurde um 2010 die Verwendung von Einseitenbandmodulation für den Stereosubträger vorgeschlagen. Man ging davon aus, dass diese Modulation das Spektrum effizienter nutzen und das Signal-Rausch-Verhältnis (s/n) am Empfänger um 4 dB verbessern würde, und es wurde behauptet, dass auch Mehrwegverzerrungen reduziert würden. Eine Handvoll Radiosender im ganzen Land sendet auf diese Weise Stereo, unter der experimentellen Autorität der FCC. Es kann sein, dass es mit sehr alten Empfängern nicht kompatibel ist, aber es wird behauptet, dass mit den meisten neueren Empfängern kein Unterschied zu hören ist. Gegenwärtig lassen die FCC-Bestimmungen diese Art des Stereobetriebs nicht zu. ⓘ
Quadrophonisches FM
1969 erfand Louis Dorren das Quadraplex-System für den diskreten, kompatiblen Vierkanal-FM-Rundfunk mit einer Station. Im Quadraplex-System gibt es zwei zusätzliche Unterträger, die den einzigen Unterträger des Standard-Stereo-FM-Systems ergänzen. Das Basisband ist wie folgt aufgebaut:
- 50 Hz bis 15 kHz Hauptkanal (Summe aller 4 Kanäle) (LF+LR+RF+RR) Signal, für die Kompatibilität mit Mono-FM.
- 23 bis 53 kHz (Sinus-Quadratur-Unterträger) (LF+LR) - (RF+RR) Differenzsignal links minus rechts. Die Modulation dieses Signals in algebraischer Summe und Differenz mit dem Hauptkanal wird für die Kompatibilität mit 2-Kanal-Stereo-Hörern verwendet.
- 23 bis 53 kHz (Kosinus-Quadratur 38 kHz Unterträger) (LF+RR) - (LR+RF) Diagonaldifferenz. Die Modulation dieses Signals in algebraischer Summe und Differenz mit dem Hauptkanal und allen anderen Hilfsträgern wird für den Quadraphonic-Hörer verwendet.
- 61 bis 91 kHz (Sinusquadratur 76 kHz Unterträger) (LF+RF) - (LR+RR) Vorne-hinten-Differenz. Die Modulation dieses Signals in algebraischer Summe und Differenz mit dem Hauptkanal und allen anderen Hilfsträgern wird auch für den Quadrophonic-Hörer verwendet.
- 105-kHz-SCA-Unterträger, phasenstarr mit 19-kHz-Pilot, für Vorlesedienste für Blinde, Hintergrundmusik usw. ⓘ
Das normale Stereosignal kann als Umschaltung zwischen linkem und rechtem Kanal bei 38 kHz betrachtet werden, mit entsprechender Bandbegrenzung. Das quadrophonische Signal kann als zyklischer Wechsel zwischen LF, LR, RF, RR bei 76 kHz betrachtet werden. ⓘ
Frühe Versuche, diskrete vierkanalige quadrophonische Musik zu übertragen, erforderten den Einsatz von zwei UKW-Sendern, von denen einer die vorderen Audiokanäle und der andere die hinteren Kanäle übertrug. Ein Durchbruch gelang 1970, als KIOI (K-101) in San Francisco mit einer Sondergenehmigung der FCC von einem einzigen UKW-Sender unter Verwendung des Quadraplex-Systems erfolgreich echten quadrofonen Ton übertrug. Im Anschluss an dieses Experiment wurde ein langfristiger Testzeitraum vorgeschlagen, der es einem UKW-Sender in jedem der 25 größten Radiomärkte der USA erlauben sollte, im Quadraplex-System zu senden. Die Testergebnisse sollten der FCC beweisen, dass das System mit dem bestehenden Zweikanal-Stereosender und -Empfang kompatibel ist und benachbarte Sender nicht stört. ⓘ
Es gab mehrere Varianten dieses Systems, die von GE, Zenith, RCA und Denon zur Erprobung und Prüfung während der Feldversuche des National Quadraphonic Radio Committee für die FCC eingereicht wurden. Das ursprüngliche Dorren-Quadraplex-System übertraf alle anderen und wurde als nationaler Standard für den quadrophonen UKW-Rundfunk in den Vereinigten Staaten ausgewählt. Der erste kommerzielle UKW-Sender, der quadrophonische Programminhalte ausstrahlte, war WIQB (heute WWWW-FM) in Ann Arbor/Saline, Michigan, unter der Leitung von Chefingenieur Brian Jeffrey Brown. ⓘ
Rauschunterdrückung
In den 1970er und 1980er Jahren wurden verschiedene Versuche unternommen, den UKW-Rundfunk mit einer analogen Rauschunterdrückung zu versehen: Dolby FM, ein kommerziell erfolgloses Rauschunterdrückungssystem, das Ende der 1970er Jahre in einigen Ländern bei UKW-Radios eingesetzt wurde, ähnelte Dolby B, verwendete jedoch eine modifizierte 25-µs-Preemphasis-Zeitkonstante und eine frequenzselektive Kompandierungsanordnung zur Rauschunterdrückung. Die geänderte Preemphasis kompensiert die übermäßige Höhenwiedergabe, die ansonsten das Hören für Personen ohne Dolby-Decoder erschweren würde. ⓘ
Ein ähnliches System namens High Com FM wurde in Deutschland zwischen Juli 1979 und Dezember 1981 vom IRT getestet. Es basierte auf dem Telefunken High Com Breitbandkompandersystem, wurde aber nie kommerziell im UKW-Rundfunk eingesetzt. ⓘ
Ein weiteres System war das CX-basierte Rauschunterdrückungssystem FMX, das in den 1980er Jahren in einigen Radiosendern in den Vereinigten Staaten eingesetzt wurde. ⓘ
Andere Unterträgerdienste
Der UKW-Rundfunk hat von Anfang an die Fähigkeit zur Erteilung von Nebenkommunikationsgenehmigungen (SCA) beinhaltet, da dies als ein weiterer Dienst angesehen wurde, mit dem die Lizenznehmer zusätzliche Einnahmen erzielen konnten. Die Nutzung von SCAs war besonders in den USA beliebt, in anderen Ländern jedoch weit weniger. Zu den Verwendungszwecken solcher Unterträger gehören Radio-Lesedienste für Blinde, die weit verbreitet waren und sind, private Datenübertragungsdienste (z. B. Senden von Börseninformationen an Börsenmakler oder von Listen mit gestohlenen Kreditkartennummern an Geschäfte), werbefreie Hintergrundmusikdienste für Geschäfte, Paging-Dienste ("Piepser"), nicht muttersprachliche Programme und die Bereitstellung einer Programmzuführung für AM-Sender von AM/FM-Stationen. SCA-Unterträger sind in der Regel 67 kHz und 92 kHz. Ursprünglich waren die Nutzer von SCA-Diensten private analoge Audiokanäle, die intern genutzt oder gemietet werden konnten, z. B. Muzak-artige Dienste. Es wurde auch mit quadrophonischem Ton experimentiert. Wenn ein Sender nicht in Stereo sendet, kann alles ab 23 kHz für andere Dienste genutzt werden. Das Schutzband um 19 kHz (±4 kHz) muss jedoch beibehalten werden, um keine Stereodecoder in den Empfängern auszulösen. Bei Stereosignalen gibt es in der Regel ein Schutzband zwischen der oberen Grenze des DSBSC-Stereosignals (53 kHz) und der unteren Grenze jedes anderen Unterträgers. ⓘ
Inzwischen gibt es auch digitale Dienste. Ein 57-kHz-Unterträger (phasenstarr mit der dritten Harmonischen des Stereopilot-Tons) wird verwendet, um ein digitales Radio-Data-System-Signal mit geringer Bandbreite zu übertragen, das zusätzliche Funktionen wie Sendernamen, Alternativfrequenz (AF), Verkehrsdaten für kommerzielle GPS-Empfänger und Radiotext (RT) bietet. Dieses Schmalbandsignal läuft mit nur 1.187,5 Bit pro Sekunde und ist daher nur für Text geeignet. Einige wenige proprietäre Systeme werden für die private Kommunikation verwendet. Eine Variante von RDS ist das nordamerikanische RBDS oder "Smart Radio"-System. In Deutschland wurde vor RDS das analoge ARI-System verwendet, um Autofahrer auf Verkehrsdurchsagen aufmerksam zu machen (ohne andere Hörer zu stören). Pläne, ARI auch in anderen europäischen Ländern einzusetzen, führten zur Entwicklung von RDS als leistungsfähigerem System. RDS ist so konzipiert, dass es neben ARI verwendet werden kann, obwohl es die gleichen Unterträgerfrequenzen nutzt. ⓘ
In den Vereinigten Staaten und Kanada werden digitale Radiodienste im UKW-Band eingeführt, anstatt Eureka 147 oder den japanischen Standard ISDB zu verwenden. Wie bei allen Digitalradiotechniken wird auch bei diesem In-Band-Kanal-Ansatz eine fortschrittliche Audiokompression verwendet. Das firmeneigene iBiquity-System, das als "HD-Radio" bezeichnet wird, ist derzeit für den "Hybrid"-Betrieb zugelassen, bei dem sowohl der herkömmliche analoge UKW-Träger als auch digitale Seitenband-Unterträger übertragen werden. Unter der Voraussetzung, dass HD-Radio-Empfänger weit verbreitet sind, könnten die analogen Dienste theoretisch eingestellt und das UKW-Band vollständig digitalisiert werden. ⓘ
Sendeleistung
Die Ausgangsleistung eines UKW-Rundfunksenders ist einer der Parameter, die bestimmen, wie weit eine Übertragung reichen kann. Die anderen wichtigen Parameter sind die Höhe der Sendeantenne und der Antennengewinn. Die Sendeleistung sollte so gewählt werden, dass das gewünschte Gebiet abgedeckt wird, ohne andere, weiter entfernte Sender zu stören. Praktische Sendeleistungen reichen von einigen Milliwatt bis 80 kW. Wenn die Sendeleistung über ein paar Kilowatt steigt, werden die Betriebskosten hoch und sind nur für große Stationen rentabel. Der Wirkungsgrad größerer Sender liegt heute bei der reinen UKW-Übertragung bei über 70 % (AC-Leistungsaufnahme zu HF-Leistungsabgabe). Vor dem Einsatz von hocheffizienten Schaltnetzteilen und LDMOS-Verstärkern lag dieser Wert bei 50 %. Der Wirkungsgrad sinkt drastisch, wenn ein digitaler HD-Radiodienst hinzukommt. ⓘ
Empfangsentfernung
UKW-Radiowellen reichen in der Regel nicht weit über den sichtbaren Horizont hinaus, so dass die Empfangsreichweite von UKW-Sendern in der Regel auf 30-40 Meilen (50-60 km) begrenzt ist. Sie können auch durch Hügel und in geringerem Maße durch Gebäude blockiert werden. Personen mit empfindlicheren Empfängern oder spezialisierten Antennensystemen oder in Gebieten mit günstigerer Topografie können nützliche UKW-Rundfunksignale über wesentlich größere Entfernungen empfangen. ⓘ
Der Messerschneideneffekt kann den Empfang ermöglichen, wenn keine direkte Sichtverbindung zwischen Sender und Empfänger besteht. Der Empfang kann je nach Standort sehr unterschiedlich sein. Ein Beispiel dafür ist das Učka-Gebirge, das in einem großen Teil von Rijeka, Kroatien, trotz einer Entfernung von über 200 km einen konstanten Empfang italienischer Signale aus Venetien und den Marken ermöglicht. Andere Funkausbreitungseffekte wie troposphärischer Kanal und Sporadic E können gelegentlich einen intermittierenden Empfang von weit entfernten Sendern über sehr große Entfernungen (Hunderte von Kilometern) ermöglichen, sind aber für kommerzielle Sendezwecke nicht verlässlich. Der gute Empfang im ganzen Land ist einer der Hauptvorteile gegenüber dem DAB/+-Radio. ⓘ
Dies ist immer noch weniger als die Reichweite von AM-Radiowellen, die sich aufgrund ihrer niedrigeren Frequenzen als Bodenwellen ausbreiten oder von der Ionosphäre reflektiert werden können, so dass AM-Radiosender über Hunderte (manchmal Tausende) von Meilen empfangen werden können. Dies ist eine Eigenschaft der typischen Frequenz (und Leistung) der Trägerwelle, nicht der Modulationsart. ⓘ
Die Reichweite der UKW-Übertragung hängt von der HF-Leistung des Senders, dem Antennengewinn und der Antennenhöhe ab. An manchen Orten spielen auch Störungen durch andere Sender eine Rolle. In den USA veröffentlicht die FCC Kurven, die bei der Berechnung der maximalen Entfernung in Abhängigkeit von der Signalstärke am Empfangsort helfen. Auf der ganzen Welt werden hierfür häufiger Computermodelle verwendet. ⓘ
Viele UKW-Sender, vor allem in Gebieten mit starken Mehrwegeffekten, verwenden eine zusätzliche Audiokomprimierung/-bearbeitung, um den wesentlichen Ton für die Hörer über dem Hintergrundrauschen zu halten, oft auf Kosten der wahrgenommenen Gesamtklangqualität. In solchen Fällen ist diese Technik jedoch oft erstaunlich effektiv, um die Reichweite des Senders zu erhöhen. ⓘ
Geschichte
1925 fand zwischen Jena und Kahla die erste UKW-Übertragung der Welt durch Professor Abraham Esau statt. ⓘ
Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden auf der Internationalen Rundfunkkonferenz in Atlantic City die Frequenzen für europäische Rundfunksender neu vergeben. Nach dem Kopenhagener Wellenplan erhielten die Verlierer-Staaten nur sehr wenige, ungünstige Frequenzen im Mittelwellenbereich zugeteilt. Daher wurde insbesondere in diesen Staaten die Projektierung von Ultrakurzwellensendern forciert. Der erste europäische UKW-Sender wurde am 28. Februar 1949 in München-Freimann vom Bayerischen Rundfunk (90,1 MHz) in Betrieb genommen. ⓘ
| Bayerischer Rundfunk | 27 |
| Hessischer Rundfunk | 7 |
| Nordwestdeutscher Rundfunk | 29 |
| Radio Bremen | 2 |
| Süddeutscher Rundfunk | 12 |
| Südwestfunk | 27 |
| Sender Freies Berlin | 2 |
| Insgesamt | 106 |
Die ersten Stereo-Sendungen auf UKW in Deutschland strahlte der Sender Freies Berlin anlässlich der Funkausstellung 1963 aus. Ab 1968 strahlte jede Landesrundfunkanstalt mindestens ein UKW-Programm in Stereo aus. ⓘ
Bis 1964 wurden für den UKW-Rundfunk in Deutschland nur Frequenzen von 87,5 MHz bis 100 MHz eingesetzt. Dann wurde der Frequenzbereich erweitert, zunächst bis 104,5 und ab 1968 bis 108 MHz. Die Empfänger-Hersteller zogen mit Verzögerung nach, weshalb in den 1970er Jahren Geräte mit einer UKW-Skala bis 104,5 neben solchen bis 108 MHz angeboten wurden. Die Frequenzen oberhalb 100 MHz wurden erst nach der Einführung von Privatsendern (ab etwa Mitte der 1980er Jahre) im großen Stil koordiniert. Deshalb sind hier die meisten privaten Programmanbieter zu finden. ⓘ
In Deutschland werden UKW-Sender zurzeit (2014) von den neun Landesrundfunkanstalten, dem Deutschlandradio (mit den beiden UKW-Programmen Deutschlandfunk und Deutschlandfunk Kultur), von den Soldatensendern wie AFN und BFBS und von privaten Programmanbietern betrieben. ⓘ
Seit 2006 ist in Deutschland und in der Schweiz der Betrieb von UKW-Sendern mit kurzer Reichweite von einigen Metern (bis zu 50 nW ERP erlaubter Strahlungsleistung), z. B. zur Übertragung von Signalen eines MP3-Players zum Autoradio, erlaubt. Diese Geräte werden im Handel als FM-Modulator, FM-Transmitter (Minisender) usw. angeboten. ⓘ
Amerika
Brasilien
Der erste Radiosender, der in Brasilien auf UKW sendete, war Rádio Imprensa, der 1955 in Rio de Janeiro auf der Frequenz 102,1 MHz auf Sendung ging und von der Geschäftsfrau Anna Khoury gegründet wurde. Aufgrund der hohen Importkosten für UKW-Radioempfänger wurden die Sendungen in einem geschlossenen Kreis von Geschäften und Läden ausgestrahlt, die die vom Radio angebotene Hintergrundmusik spielten. Bis 1976 war Rádio Imprensa der einzige UKW-Sender in Brasilien. Ab der zweiten Hälfte der 1970er Jahre wurden UKW-Radiosender in Brasilien immer beliebter, so dass das AM-Radio nach und nach an Popularität verlor. ⓘ
Im Jahr 2021 erweiterte das brasilianische Kommunikationsministerium das UKW-Band von 87,5-108,0 MHz auf 76,1-108,0 MHz, um die Abwanderung von AM-Radiosendern in brasilianischen Hauptstädten und Großstädten zu ermöglichen. ⓘ
Vereinigte Staaten
Der UKW-Rundfunk begann in den späten 1930er Jahren mit einer Handvoll früher Pionierstationen, darunter W1XOJ/W43B/WGTR (1953 stillgelegt) und W1XTG/WSRS, die beide von Paxton, Massachusetts (heute Worcester, Massachusetts) aus sendeten; W1XSL/W1XPW/W65H/WDRC-FM/WFMQ/WHCN, Meriden, Connecticut; und W2XMN, KE2XCC und WFMN, Alpine, New Jersey (im Besitz von Edwin Armstrong selbst, der nach seinem Tod 1954 eingestellt wurde). Erwähnenswert sind auch die General Electric-Stationen W2XDA Schenectady und W2XOY New Scotland, New York - zwei experimentelle UKW-Sender auf 48,5 MHz -, die sich 1939 anmeldeten. Die beiden begannen am 20. November 1940 unter dem Namen W2XOY mit dem regulären Sendebetrieb. In den folgenden Jahren arbeitete der Sender unter den Rufzeichen W57A, W87A und WGFM und wechselte auf 99,5 MHz, als das UKW-Band in den 88-108-MHz-Bereich des Funkspektrums verlegt wurde. General Electric verkaufte den Sender in den 1980er Jahren. Heute ist dieser Sender WRVE. ⓘ
Weitere Pioniere waren W2XQR/W59NY/WQXQ/WQXR-FM, New York; W47NV/WSM-FM Nashville, Tennessee (1951 abgemeldet); W1XER/W39B/WMNE, mit Studios in Boston und später in Portland, Maine, dessen Sender jedoch auf dem höchsten Berg im Nordosten der Vereinigten Staaten, Mount Washington, New Hampshire, stand (1948 abgeschaltet); und W9XAO/W55M/WTMJ-FM Milwaukee, Wisconsin (1950 abgeschaltet). ⓘ
Am 1. Januar 1941 wurde in den Vereinigten Staaten offiziell ein kommerzieller UKW-Rundfunk eingerichtet, doch anfangs übertrugen die Sender in erster Linie ihre AM-Schwesterstationen, zusätzlich zur Ausstrahlung von üppiger Orchestermusik für Geschäfte und Büros, klassischer Musik für eine gehobene Hörerschaft in städtischen Gebieten und Bildungsprogrammen. ⓘ
Am 27. Juni 1945 gab die FCC die Neuzuweisung des UKW-Bandes auf 80 Kanäle von 88-106 MHz bekannt (die bald auf 100 Kanäle von 88-108 MHz erweitert wurde). 1961 wurden WEFM (im Raum Chicago) und WGFM (in Schenectady, New York) als die ersten Stereosender gemeldet. Ende der 1960er Jahre wurde UKW für die Ausstrahlung von Stereosendungen im "A.O.R.-'Album Oriented Rock'-Format" übernommen, aber erst 1978 überstieg die Hörerschaft der UKW-Sender die der AM-Sender in Nordamerika. In den 1980er und 1990er Jahren verließen die Top-40-Sender und später auch die Country-Sender AM weitgehend zugunsten von FM. Heute werden auf UKW hauptsächlich Talk-Radio, Nachrichten, Sport, religiöse Programme, ethnische Sendungen (in Minderheitensprachen) und einige Arten von Musik für Minderheiten gesendet. Diese Verschiebung hat AM in das "alternative Band" verwandelt, das FM einst war. (Einige AM-Sender haben damit begonnen, UKW-Signale zu simulieren oder auf diese umzuschalten, um jüngere Hörer anzuziehen und Empfangsprobleme in Gebäuden, bei Gewitter und in der Nähe von Hochspannungsleitungen zu lösen. Einige dieser Sender betonen jetzt ihre Präsenz auf dem UKW-Band). ⓘ
Europa
Das Mittelwellenband (bekannt als AM-Band, weil die meisten Sender, die es nutzen, Amplitudenmodulation verwenden) war in Westeuropa überfüllt, was zu Interferenzproblemen führte, so dass viele MW-Frequenzen nur für Sprachübertragungen geeignet sind. ⓘ
Belgien, die Niederlande, Dänemark und insbesondere Deutschland gehörten zu den ersten Ländern, die UKW in großem Umfang einführten. Die Gründe dafür waren unter anderem:
- Das Mittelwellenband in Westeuropa war nach dem Zweiten Weltkrieg überfüllt, was vor allem darauf zurückzuführen war, dass die besten verfügbaren Mittelwellenfrequenzen von den alliierten Besatzungsmächten mit hoher Leistung genutzt wurden, sowohl für die Übertragung von Unterhaltungsprogrammen für ihre Truppen als auch für die Ausstrahlung von Propaganda des Kalten Krieges über den Eisernen Vorhang.
- Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden die Rundfunkfrequenzen von den Delegierten der siegreichen Länder im Kopenhagener Frequenzplan neu geordnet und zugewiesen. Den deutschen Rundfunkanstalten blieben nur noch zwei AM-Frequenzen und sie waren gezwungen, auf UKW umzusteigen. ⓘ
Die öffentlich-rechtlichen Rundfunkanstalten in Irland und Australien waren bei der Einführung des UKW-Radios wesentlich langsamer als die in Nordamerika oder Kontinentaleuropa. ⓘ
Niederlande
Hans Idzerda betrieb von 1919 bis 1924 in Den Haag den Sender PCGG, der schmalbandige UKW-Übertragungen durchführte. ⓘ
Vereinigtes Königreich
Im Vereinigten Königreich führte die BBC in den 1940er Jahren Tests durch und begann dann 1955 mit dem UKW-Rundfunk, und zwar mit drei nationalen Netzen: dem Light Programme, dem Third Programme und dem Home Service. Diese drei Netze nutzten das Teilband 88,0-94,6 MHz. Das Unterband 94,6-97,6 MHz wurde später für die BBC und lokale kommerzielle Dienste genutzt. ⓘ
Doch erst mit der Einführung des kommerziellen Rundfunks im Vereinigten Königreich im Jahr 1973 nahm die Nutzung von UKW in Großbritannien zu. Mit der schrittweisen Freigabe anderer Nutzer (insbesondere öffentlicher Dienste wie Polizei, Feuerwehr und Krankenwagen) und der Erweiterung des UKW-Bandes auf 108,0 MHz zwischen 1980 und 1995 breitete sich UKW rasch auf den britischen Inseln aus und löste LW und MW als bevorzugte Übertragungsplattform für feste und tragbare Empfänger in Haushalten und Fahrzeugen ab. Darüber hinaus vergibt Ofcom (die frühere Radiobehörde) im Vereinigten Königreich auf Anfrage Lizenzen für eingeschränkte Dienste auf UKW und auch auf AM (MW) für die kurzfristige Ausstrahlung lokaler Sendungen, die jedem offen stehen, der nicht mit einem Verbot belegt ist und die entsprechenden Lizenz- und Lizenzgebühren aufbringen kann. Im Jahr 2010 wurden rund 450 solcher Lizenzen vergeben. ⓘ
Als die BBC-Radionetze 1967 zeitgleich mit dem Start von Radio 1 in Radio 2, Radio 3 und Radio 4 umbenannt wurden, war der neue Sender der einzige der vier großen Sender, dem keine UKW-Frequenz zugewiesen wurde, was 21 Jahre lang der Fall war. Stattdessen teilte sich Radio 1 die Sendezeit mit Radio 2 FM, und zwar an Samstagnachmittagen, Sonntagabenden, Wochentagabenden (22.00 bis 24.00 Uhr) und an Feiertagen. Im Oktober 1987 erhielt Radio 1 schließlich eine eigene UKW-Frequenz in London auf 104,8 MHz in Crystal Palace. Schließlich wurde 1987 ein Frequenzbereich von 97,6-99,8 MHz zugewiesen, da die Relaissender der Polizei von der 100-MHz-Frequenz verschoben wurden. Dies begann in London und wurde 1989 weitgehend abgeschlossen, als Radio 1 in London von der letztgenannten Frequenz auf 98,8 MHz zum BBC-Sender in Wrotham wechselte. Danach wurden die UKW-Frequenzen von BBC Radio 1 auch im übrigen Vereinigten Königreich eingeführt. ⓘ
Italien
In Italien wurde der UKW-Rundfunk Anfang der 1970er Jahre allgemein eingeführt, doch die ersten Versuche der RAI gehen auf das Jahr 1950 zurück, als die von den so genannten "Piraten" entwickelte "Bewegung für freies Radio" die Anerkennung des Rechts auf freie Meinungsäußerung auch durch die Nutzung "freier Radiomedien wie Rundfunksender" erzwang und den Fall vor das italienische Verfassungsgericht brachte. Das Gericht entschied schließlich zu Gunsten des Freien Radios. Nur wenige Wochen nach der endgültigen Entscheidung des Gerichts kam es zu einem "UKW-Radio-Boom" mit kleinen privaten Radiosendern im ganzen Land. Mitte der 1970er Jahre gab es in jeder italienischen Stadt ein überfülltes UKW-Radiospektrum. ⓘ
Griechenland
Griechenland war ein weiteres europäisches Land, in dem das UKW-Radiospektrum Mitte der 1970er Jahre zunächst von den so genannten "Piraten" (sowohl in Athen als auch in Thessaloniki, den beiden größten griechischen Städten) genutzt wurde, bevor nationale Sender damit begannen, auf diesem Frequenzspektrum zu senden; zu diesem Zweck wurden bereits zahlreiche AM-(MW-)Sender genutzt. Spätestens Ende 1977 nahm die staatliche öffentlich-rechtliche Rundfunkanstalt EIRT (später auch ERT genannt) ihren ersten UKW-Sender in der Hauptstadt Athen in Betrieb. Ende der 1970er Jahre wurde der größte Teil des griechischen Territoriums von drei nationalen UKW-Programmen abgedeckt, und in jeder Stadt gab es auch viele UKW-Piraten". Die Anpassung des UKW-Bandes für private kommerzielle Radiosender erfolgte erst viel später, im Jahr 1987. ⓘ
Australien
Der UKW-Rundfunk begann 1947 in den australischen Hauptstädten auf einer "experimentellen" Basis und nutzte ein nationales ABC-Netz, das hauptsächlich aus klassischer Musik und dem Parlament bestand, als Programmquelle. Er hatte nur eine sehr kleine Hörerschaft und wurde 1961 eingestellt, angeblich um das Fernsehband freizumachen: Der TV-Kanal 5 (102,250 Videoträger) würde bei einer Zuweisung in das UKW-FM-Band (98-108 MHz) fallen. Die offizielle Politik in Bezug auf UKW bestand damals darin, es schließlich auf einem anderen Band einzuführen, wofür speziell für Australien angefertigte UKW-Tuner erforderlich gewesen wären. Diese Politik wurde schließlich revidiert, und der UKW-Rundfunk wurde 1975 im VHF-Band wiedereröffnet, nachdem die wenigen störenden Fernsehsender verlegt worden waren. In der Folge entwickelte sich das System stetig weiter, bis in den 1980er Jahren viele AM-Sender aufgrund der besseren Klangqualität und der niedrigeren Betriebskosten auf UKW umstiegen. Heute wird in Australien, wie auch anderswo in der entwickelten Welt, in den Städten überwiegend über UKW gesendet, obwohl AM-Talkstationen immer noch sehr beliebt sind. Regionale Rundfunkanstalten betreiben nach wie vor häufig AM-Sender, da diese Sendemethode eine größere Reichweite bietet. Einige Sender in größeren regionalen Zentren senden gleichzeitig auf AM- und FM-Bändern. Digitales Radio nach dem DAB+-Standard ist in den Hauptstädten eingeführt worden. ⓘ
Neuseeland
Wie Australien hat auch Neuseeland das UKW-Format relativ spät übernommen. Wie beim privaten AM-Radio in den späten 1960er Jahren brauchte es eine Reihe von Piratensendern, um eine kontrollorientierte, technologiefeindliche Regierung davon zu überzeugen, die Einführung von UKW zuzulassen, nachdem die Verbraucher ab Mitte der 1970er Jahre mindestens fünf Jahre lang dafür gekämpft hatten, insbesondere in Auckland. Ein experimenteller FM-Sender, FM 90.7, wurde Anfang 1982 in Whakatane ausgestrahlt. Später im selben Jahr begann das Radio Active der Victoria University of Wellington mit Vollzeit-FM-Sendungen. Kommerzielle UKW-Lizenzen wurden schließlich 1983 genehmigt, wobei die in Auckland ansässigen 91FM und 89FM die ersten waren, die das Angebot nutzten. Der Rundfunk wurde 1989 dereguliert. ⓘ
Wie viele andere Länder in Afrika und Asien, in denen Linksverkehr herrscht, importiert Neuseeland Fahrzeuge aus Japan. Die Standardradios in diesen Fahrzeugen arbeiten auf 76 bis 90 MHz, was nicht mit dem 88- bis 108-MHz-Bereich kompatibel ist. In importierten Fahrzeugen mit japanischen Radios können FM-Expander eingebaut werden, die die höheren Frequenzen über 90 MHz herunterkonvertieren. In Neuseeland gibt es keine einheimischen Automobilhersteller. ⓘ
Trinidad und Tobago
Der erste UKW-Radiosender Trinidads und Tobagos war 95.1FM, der heute unter dem Namen 951 Remix firmiert und im März 1976 vom TBC Radio Network gestartet wurde. ⓘ
Türkei
In der Türkei begann der UKW-Rundfunk in den späten 1960er Jahren mit der Übertragung einiger Sendungen des One-Fernsehnetzes, das von der AM-Frequenz (in der Türkei auch als MW bekannt) übertragen wurde. In den folgenden Jahren wurden nach und nach weitere MW-Sender auf UKW umgestellt, und Ende der 1970er Jahre waren die meisten Radiosender, die zuvor auf MW liefen, auf UKW umgestiegen, obwohl viele Talk-, Nachrichten- und Sportsender, vor allem aber religiöse Sender, immer noch auf MW laufen. ⓘ
Andere Länder
Die meisten anderen Länder führten den UKW-Rundfunk in den 1960er Jahren ein und weiteten die Nutzung von UKW bis in die 1990er Jahre aus. Da eine große Anzahl von UKW-Sendern erforderlich ist, um ein geografisch großes Land abzudecken, insbesondere dort, wo es Geländeprobleme gibt, eignet sich UKW eher für lokale Sendungen als für nationale Netze. In solchen Ländern, insbesondere dort, wo es wirtschaftliche oder infrastrukturelle Probleme gibt, kann der Aufbau eines nationalen UKW-Rundfunknetzes, das die Mehrheit der Bevölkerung erreicht, ein langsamer und teurer Prozess sein. Trotzdem wurden vor allem in den osteuropäischen Ländern in den späten 1960er und 1970er Jahren nationale UKW-Rundfunknetze eingerichtet. In allen von der Sowjetunion abhängigen Ländern außer der DDR wurde das OIRT-Band genutzt. Zunächst auf 68-73 MHz mit 100 kHz Kanalabstand beschränkt, wurde es in den 1970er Jahren schließlich auf 65,84-74,00 MHz mit 30 kHz Kanalabstand erweitert. ⓘ
Die Verwendung von UKW für den Inlandsrundfunk ermutigte die Hörer, sich billige reine UKW-Empfänger zuzulegen, und reduzierte so die Zahl derer, die ausländische AM-Sender mit größerer Reichweite hören konnten. Ähnliche Überlegungen führten dazu, dass der heimische Rundfunk in Südafrika in den 1960er Jahren auf UKW umstellte. ⓘ
ITU-Konferenzen über FM
Die für UKW verfügbaren Frequenzen wurden auf einigen wichtigen Konferenzen der ITU festgelegt. Der Meilenstein dieser Konferenzen ist das Stockholmer Abkommen von 1961 zwischen 38 Ländern. Auf einer Konferenz 1984 in Genf wurden einige Änderungen an der ursprünglichen Stockholmer Vereinbarung vorgenommen, insbesondere im Frequenzbereich über 100 MHz. ⓘ
Abschaltung des FM-Rundfunks
2017 war Norwegen das erste Land, das vollständig auf digitalen Hörfunk umstellte, mit der Ausnahme einiger lokaler Sender, die bis 2022 auf UKW blieben, was bis 2031 verlängert werden könnte. Die Umstellung auf DAB+ bedeutete, dass vor allem ländliche Gebiete im Vergleich zur reinen UKW-Periode ein weitaus vielfältigeres Programmangebot erhielten; mehrere neue Radiosender hatten in den Jahren vor der UKW-Abschaltung ihre Sendungen auf DAB+ aufgenommen. ⓘ
Aussichten für die Wettbewerbslandschaft im Jahr 2031
Der UKW-Rundfunkmarkt markiert einen neuen Trend in der Entwicklung von Nischen sowie kommende Geschäftsmöglichkeiten. Die Marktwertanalyse zeigt eine wachsende Nachfrage nach Produkten für den FM-Rundfunkmarkt. Die Rundfunkindustrie hängt stark von privaten Akteuren ab. Neue innovative Formen des Rundfunks, einschließlich des Digitalradios, machen das Radio zu einem zukunftsträchtigen Medium, das in der Lage ist, eine nachhaltige Reichweite zu erzielen und ein Zielpublikum zu erreichen. Das Spektrum für den UKW-Rundfunk setzt innovative Konzepte zur Ausweitung der UKW-Verbreitung voraus. Mit der Durchdringung des UKW-Sektors rechnen Experten mit einer Zunahme der Werbung und der Nutzung von Radio-Apps auf Mobiltelefonen. In absehbarer Zukunft wird viel von den demografischen Veränderungen und der Einführung neuer Mittel zur Leistungsmessung abhängen. Während die zunehmende Verbreitung des UKW-Rundfunks der entscheidende Wachstumstreiber ist, ist die zunehmende Nutzung des UKW-Radios im ganzen Land ein positives Zeichen für die Rundfunkanbieter als Hauptnutznießer. ⓘ
Nutzung des FM-Rundfunkbandes in kleinem Maßstab
Nutzung von FM-Sendern durch Verbraucher
In einigen Ländern sind Kleinstsender (Teil 15 in den USA) erhältlich, die ein Signal von einem Audiogerät (in der Regel ein MP3-Player oder ähnliches) an einen Standard-FM-Radioempfänger übertragen können. Solche Geräte reichen von kleinen Einheiten, die für die Übertragung von Audiosignalen an ein Autoradio ohne Audio-In-Fähigkeit gebaut wurden (früher oft mit speziellen Adaptern für Audiokassettendecks, die bei Autoradios nicht mehr üblich sind), bis hin zu großen, fast professionellen Rundfunksystemen, die für die Übertragung von Audiosignalen in einer ganzen Immobilie verwendet werden können. Die meisten dieser Geräte übertragen in vollem Stereoklang, obwohl einige Modelle für Hobby-Anfänger dies nicht können. Ähnliche Sender sind oft in Satellitenradioempfängern und einigen Spielzeugen enthalten. ⓘ
Die Legalität dieser Geräte ist von Land zu Land unterschiedlich. Die U.S. Federal Communications Commission und Industry Canada lassen sie zu. Seit dem 1. Oktober 2006 sind diese Geräte in den meisten Ländern der Europäischen Union zugelassen. Im Vereinigten Königreich sind Geräte, die den harmonisierten europäischen Spezifikationen entsprechen, seit dem 8. Dezember 2006 zugelassen. ⓘ
Das UKW-Rundfunkband wird auch von einigen preiswerten drahtlosen Mikrofonen genutzt, die als Spielzeug für Karaoke oder ähnliche Zwecke verkauft werden und es dem Benutzer ermöglichen, ein UKW-Radio als Ausgang zu verwenden, anstatt einen speziellen Verstärker und Lautsprecher. Professionelle drahtlose Mikrofone verwenden in der Regel Bänder im UHF-Bereich, so dass sie mit speziellen Geräten ohne Rundfunkstörungen betrieben werden können. ⓘ
Einige kabellose Kopfhörer übertragen im UKW-Rundfunkband, wobei der Kopfhörer nur auf eine Teilmenge des Rundfunkbandes eingestellt werden kann. Hochwertige kabellose Kopfhörer verwenden Infrarotübertragung oder UHF-ISM-Bänder wie 315 MHz, 863 MHz, 915 MHz oder 2,4 GHz anstelle des FM-Rundfunkbandes. ⓘ
Hörunterstützung
Einige Hörhilfen basieren auf dem UKW-Radio, meist auf dem Frequenzband 72,1 bis 75,8 MHz. Abgesehen von den Empfängern für unterstütztes Hören können nur bestimmte Arten von FM-Empfängern auf dieses Band eingestellt werden. ⓘ
Mikrobroadcasting
Sender mit geringer Leistung, wie die oben genannten, werden manchmal auch für Nachbarschafts- oder Campus-Radiosender verwendet, obwohl Campus-Radiosender oft über Trägerstrom betrieben werden. Dies wird im Allgemeinen als eine Form von Mikrobroadcasting angesehen. In der Regel ist die Durchsetzung gegenüber UKW-Sendern mit geringer Leistung strenger als bei AM-Sendern, was auf Probleme wie den Einfangeffekt zurückzuführen ist, weshalb UKW-Mikroradiosender im Allgemeinen nicht so weit reichen wie ihre AM-Konkurrenten. ⓘ
Heimliche Nutzung von FM-Sendern
FM-Sender wurden verwendet, um drahtlose Miniaturmikrofone für Spionage- und Überwachungszwecke zu bauen (verdeckte Abhörgeräte oder so genannte "Wanzen"); der Vorteil der Verwendung des FM-Rundfunkbandes für solche Operationen besteht darin, dass die Empfangsgeräte nicht als besonders verdächtig gelten. Üblich ist es, den Sender der Wanze außerhalb des Rundfunkbandes abzustimmen, d.h. in den Vereinigten Staaten auf den Fernsehkanal 6 (<87,9 MHz) oder auf die Navigationsfrequenzen der Luftfahrt (>107,9 MHz); die meisten UKW-Radios mit analogen Tunern verfügen über eine ausreichende Überdeckung, um diese etwas jenseits der äußersten Frequenzen liegenden Frequenzen zu empfangen, viele digital abgestimmte Radios jedoch nicht. ⓘ
Der Bau einer "Wanze" ist ein häufiges frühes Projekt für Elektronikbastler, und entsprechende Bausätze sind bei einer Vielzahl von Quellen erhältlich. Die gebauten Geräte sind jedoch oft zu groß und schlecht abgeschirmt, um für geheime Aktivitäten verwendet zu werden. ⓘ
Außerdem wird ein Großteil der Piratensender im UKW-Bereich ausgestrahlt, da dieses Frequenzband klarer ist und mehr Zuhörer hat, die Geräte kleiner sind und weniger kosten. ⓘ
Technische Details
UKW-Rundfunk in China
In China fängt das UKW-Band bereits bei 87 MHz an. ⓘ
UKW-Rundfunk in französischen Überseegebieten
Anders als im französischen Kernland fängt in einigen französischen Überseegebieten (Französisch-Guayana, Guadeloupe, Martinique, Saint-Barthélemy, Saint-Martin, Saint-Pierre und Miquelon) das UKW-Band erst bei 88 MHz an. ⓘ
UKW-Rundfunk in Großbritannien und Irland
In Großbritannien und Irland wird der Bereich von 88,0 MHz bis 107,9 MHz verwendet. ⓘ
UKW-Rundfunk in Norwegen
In Norwegen wird der analoge UKW-Rundfunk seit dem 13. Dezember 2017 nur noch für Lokalradios verwendet. ⓘ
UKW-Rundfunk in Südkorea
In Südkorea wird für den UKW-Rundfunk der Frequenzbereich 88 bis 108 MHz verwendet. ⓘ
UKW-Rundfunk in Südostasien
In Kambodscha, Laos und Thailand wird für den UKW-Rundfunk der Frequenzbereich 87,5 bis 108 MHz mit einem (nicht konsequent eingehaltenen) Kanalraster von 250 kHz verwendet; anders als im D-A-CH-Raum können auch die Bandgrenzen als Trägerfrequenzen verwendet werden. ⓘ
UKW-Rundfunk in den Vereinigten Staaten
In den USA ist der nutzbare Frequenzbereich auf 87,9 bis 107,9 MHz festgelegt, es wird ein ungerades 200 kHz-Raster verwendet (87,9 MHz, 88,1 MHz, 88,3 MHz … 107,9 MHz). ⓘ
Die Höhenanhebung beim Senden beträgt in ganz Nordamerika und etlichen anderen Ländern (u. a. auch Kolumbien, Korea und der Vatikan, teilweise ist das aber in Ländern nicht mal einheitlich) 75 µs, in Gegensatz zu den 50 µs der meisten anderen Ländern. Hieraus ergeben sich Unterschiede in der Wiedergabe im Hochtonbereich. ⓘ
Die Zukunft des UKW-Rundfunks
Als Nachfolger des analogen UKW-Rundfunks wurde der digitale Rundfunk in Gestalt von DAB (Digital Audio Broadcasting) angesehen. Es war vorgesehen, in der EU die analoge Verbreitung von Rundfunkprogrammen im Jahr 2012 einzustellen, wenn sich der digitale Rundfunk verbreitet hätte. Dieses Ziel wurde deutlich verfehlt, siehe Analogabschaltung. In Deutschland und Österreich konnte sich der herkömmliche DAB-Standard nicht durchsetzen und wurde eingestellt. In Deutschland und später auch in Österreich wurde der inkompatible Nachfolger DAB+ eingeführt. In der Schweiz war die Einführung von DAB zwar erfolgreicher, es wurde aber auch dort mittlerweile durch DAB+ ersetzt. Im Rest von Europa ist die Situation unübersichtlich, mancherorts wurde der Betrieb wieder eingestellt, in anderen Ländern scheint er teilweise erfolgreich zu sein. Siehe auch Digital Audio Broadcasting in Europa ⓘ
Situation in Deutschland
Im Jahr 2000 stellte die Bundesregierung fest, „dass […] der UKW-Hörfunk durch Digital Audio Broadcasting (DAB) abgelöst werden soll.“ Voraussetzung hierfür wäre, dass sich DAB im Markt durchsetzt. Durch gemeinsame Anstrengungen aller Beteiligten sollte erreicht werden, dass im Jahr 2010 die weit überwiegende Mehrzahl der Hörer Digitalradio nutzt und damit die analoge Hörfunkübertragung ab 2010 auslaufen könnte. Schon im Jahr 2005 stellte die Initiative Digitaler Rundfunk in einem Bericht fest, dass sich DAB noch nicht hinreichend etablieren konnte und daher der analoge UKW-Hörfunk noch auf lange Sicht der wichtigste Verbreitungsweg bleiben wird. Ungeachtet dessen wird an dem Ziel, die analoge UKW-Hörfunkübertragung durch ein digitales System zu ersetzen, weiterhin festgehalten und das Band II soll dauerhaft dem Rundfunk zur Verfügung stehen. ⓘ
Zwischenzeitlich gab es Überlegungen, den UKW-Bereich mit den schmalbandigen Systemen DRM+ oder HD-Radio zu digitalisieren. Diese Technik hätte es erlaubt, einzelne UKW-Frequenzen von analoger auf digitale Nutzung umzustellen. Nachdem die Einführung von DAB misslang, wurde 2011 mit der Einführung des Nachfolgers DAB+ ein weiterer Versuch gestartet. Da die Standards inkompatibel sind, müssen neue Geräte angeschafft werden. Dennoch zeigen sich teilweise Erfolge bei der Verbreitung. ⓘ
UKW-Rundfunk in Kabelnetzen
In den Kabelnetzen wird ebenfalls über UKW übertragen und dabei meist ortsübliche Sender auf abweichenden Frequenzen in die Kabelnetze eingespeist. Beispielsweise wurde SFB 1 in Berlin (terrestrische UKW-Frequenz 88,8 MHz) bei Kabel Deutschland auf der UKW-Frequenz 94,85 MHz übertragen, weil diese Frequenz terrestrisch nicht genutzt wurde und deshalb für die Verwendung im Kabelfernsehen frei war. Die Sender empfahlen teilweise, anlässlich der Analogabschaltung im Kabel dieselben Empfänger statt am Kabel an einer terrestrischen Antenne anzuschließen, um den Neukauf eines digitalen Receivers umgehen zu können. Mit Vodafone Kabel Deutschland hat der erste große Betreiber eines deutschen Kabelfernsehnetzes die UKW-Übertragung zum November 2018 beendet. Unitymedia hingegen hält noch an einer Einspeisung von UKW-Rundfunk im Kabelnetz fest. Für UKW im Kabel, das abgeschaltet werde, sei nach Angabe der Initiative „Digitales Kabel“ (Interessenvertreter mehrerer Kabelnetzbetreiber) der digitale Nachfolgestandard DVB-C, obwohl auch DAB bzw. DAB+ als Nachfolger für bis zu 200 Hörfunkprogramme im Kabelnetz verfügbar wären und in Tests u. a. vom Bayerischen Rundfunk bereits eingesetzt wurde. In Sachsen darf in ungünstigen topographischen Lagen, wo teilweise Einschränkungen beim terrestrischen UKW-Empfang bestehen, UKW im Kabel über das von der Regierung beschlossene Abschaltdatum hinaus weiterverbreitet werden. ⓘ