Um eine Funkverbindung in einer bestimmten Sendart zwischen zwei Orten über die Raumwelle herzustellen, muss man dafür eine Frequenz finden, die von der Ionosphäre erfolgreich zur Erde zurückgebrochen werden kann. Im Normalfall trifft das auf einen ganzen Frequenzbereich zu und man wählt dann meist das höchste Amateurfunkband, das sich in diesem Frequenzbereich befindet.
Dieser Frequenbereich wird nach oben hin begrenzt durch die MUF (maximal usable frequency), also der höchsten Frequenz, die die Ionosphäre gerade noch für die Distanz zwischen Sender und Empfänger zurückbrechen kann. Sie hängt ab von der Dichte an freien Elektronen in der brechenden Region und dem Winkel, in dem die Funkwelle in die Ionosphäre einstrahlt: Je höher die Elektronendichte und je flacher der Winkel, desto höher ist die Frequenz. Wenn man also die Frequenz kontinuierlich erhöht, wird irgendwann das Signal zu schwach werden und dann ganz verschwinden; dann ist die MUF erreicht.
Man kann sich das auch geometrisch vorstellen: Wenn ein Signal steil in die Ionosphäre einstrahlt, dann ist die notwendige Richtungsänderung, um es zur Erde zurückzubrechen, viel größer als bei flacher Einstrahlung. Wie stark die Ionosphöre die Richtung ändern kann, ist wiederum nur von der Elektronendichte und der Frequenz abhängig. Und bei flacher Einstrahlung bekommt unser Signal eben viel leichter die Kurve.
Nach unten hin stellt die LUF (lowest usable frequency) die Begrenzung dar. Sie wird in erster Linie von der Ionisation in der D-Region bestimmt. Die D-Region dämpft ja unser Funksignal und pro Sprung muss dieses Signal auch noch zwei Mal durch diese D-Region hindurch. Gleichzeitig ist diese Dämpfung umso höher, je niedriger die Frequenz ist (der Zusammenhang ist quadratisch: halbiert man die Frequenz, vervierfacht sich die Dämpfung). Daher wird man, wenn man die Frequenz fortwährend verringert, ebenfalls irgendwann an den Punkt gelangen, wo das zurückgebrochene Signal nicht mehr nutzbar ist; das ist die LUF.
Es kann insbesondere bei sehr geringer Sonnenaktivität oder starken Magnetstürmen der besondere Fall eintreten, dass für einen Signalweg die LUF über der MUF liegt. Dann ist zwischen diesen Orten kein Funkverkehr über die Raumwelle möglich.
