Die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen im freien Raum hängt wesentlich von der Höhe der Wellenlänge ab. Elektromagnetische Wellen unterliegen der Beugung, Brechung, Reflexion und Absorption und treten je nach Wellenlänge als Bodenwellen auf, wo sie der Erdkrümmung folgen, als direkte Welle oder als Raumwellen, wo sie linear in den Raum abgestrahlt werden. Das Verhalten der Bodenwelle entspricht dem der Beugung, sie können aber auch an Wänden und Gebäuden reflektiert, von Bodenerhebungen absorbiert und bei der Änderung des Mediums gebeugt werden. So beispielsweise dann, wenn sie von einem dichteren Medium, also kalter Luft, in warme Luft eintreten oder wenn sie in die Ionosphäre eindringen, an der sie reflektiert, in einem Winkel abgelenkt werden oder diese linear durchdringen.

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Ausbreitung von Raumwellen

Die Beugung der Wellen in der Troposphäre und Ionosphäre kann dazu führen, dass die elektromagnetischen Wellen eine Krümmung hin zur Erdoberfläche erfahren und es dadurch zu so genannten troposphärischen Überreichweiten kommt.

Die Reichweite von elektromagnetischen Wellen wird maßgeblich durch die Freiraumdämpfung bestimmt, die ebenfalls abhängig ist von der Wellenlänge. Je kleiner diese, desto größer ist die Raumdämpfung, die logarithmisch mit der Frequenz ansteigt. Sie erhöht sich pro Dekade der Entfernung um 20 dB.