Fresnelzonen-Rechner

Berechne den Radius der Fresnelzone und den empfohlenen Freiraum einer Funkverbindung aus Frequenz und Teilstrecken.

Radius der Fresnelzone berechnen
Gib Funkfrequenz, Zonenordnung und die beiden Teilstrecken vor und hinter dem Hindernis ein.

Über Fresnelzonen

Eine Fresnelzone ist ein ellipsoidförmiger Bereich um die direkte Sichtlinie zwischen Funksender und Empfänger. Funkenergie breitet sich nicht nur entlang eines unendlich dünnen Strahls aus. Benachbarte Wege können mit unterschiedlichen Phasen eintreffen und am Empfänger konstruktive oder destruktive Interferenz verursachen. Die erste Fresnelzone ist für die praktische Funkplanung am wichtigsten. Wenn ein großer Teil davon frei von Gelände, Bäumen, Gebäuden und anderen Hindernissen bleibt, lässt sich die Signalstärke besser erhalten. Dieser Rechner bestimmt den Radius einer ausgewählten Fresnelzone an einer bestimmten Stelle des Funkwegs. Er verwendet Zonenordnung, Wellenlänge, Abstand vom Sender zum Hindernis und Abstand vom Hindernis zum Empfänger. Die in Gigahertz eingegebene Frequenz wird in Hertz umgerechnet, die Teilstrecken in Kilometern werden in Meter umgewandelt. Die Wellenlänge ist die Lichtgeschwindigkeit geteilt durch die Frequenz. Der Radius ergibt sich als Quadratwurzel aus dem Produkt von Zonenordnung, Wellenlänge und beiden Abständen, geteilt durch deren Summe. Die Zone ist nahe der Mitte einer Verbindung am breitesten und verengt sich zu beiden Antennen hin. Deshalb fragt der Rechner nach zwei Abständen und nicht nur nach der Gesamtlänge. Bei einer symmetrischen Verbindung von zwei Kilometern liegt ein Hindernis mit je einem Kilometer Abstand zu den Endpunkten an der breitesten Stelle. Wird dasselbe Hindernis näher an einen Endpunkt verschoben, verkleinert sich dort der Fresnelradius. Niedrigere Frequenzen haben längere Wellenlängen und benötigen größere freie Zonen; höhere Frequenzen ergeben bei gleicher Geometrie kleinere Zonen. Eine verbreitete Planungsregel lautet, mindestens 60 Prozent des Radius der ersten Fresnelzone freizuhalten. Das Ergebnis enthält diesen 60-Prozent-Wert, ist aber keine vollständige Empfehlung für die Antennenhöhe. Erdkrümmung, atmosphärische Brechung, Geländehöhe, Vegetationswachstum, Bewegung von Bauwerken und örtliche Vorschriften können zusätzlichen Freiraum erfordern. Die Abstände müssen denselben Hindernispunkt beschreiben und positiv sein. Für professionelle Verbindungen solltest du vermessene Streckenprofile und ein Modell des effektiven Erdradius verwenden. Dieser Rechner unterstützt die Vorplanung von Funkbrücken, Mikrowellen-Backhaul, Punkt-zu-Punkt-WLAN und Amateurfunk. Eine Prüfung vor Ort bleibt jedoch unverzichtbar.

Beispiele für Fresnelzonen

VerbindungsgeometrieRadius der ersten ZonePlanungssituation
2.4 GHz, 1 km + 1 km7.903 mHindernis in der Mitte einer 2 km langen Verbindung
5.8 GHz, 5 km + 5 km11.368 mMitte einer 10 km langen Funkverbindung
2.4 GHz, 0.5 km + 4.5 km7.497 mHindernis nahe einem Endpunkt

So berechnest du eine Fresnelzone

  1. Gib die Frequenz der Funkverbindung in Gigahertz ein.
  2. Verwende für die übliche Freiraumplanung die erste Zone.
  3. Gib die Abstände vom Hindernis zu beiden Endpunkten in Kilometern ein.
  4. Wähle „Fresnelzone berechnen“ und vergleiche den Radius mit dem tatsächlichen Freiraum.
  5. Berücksichtige zur angezeigten 60-Prozent-Regel auch Gelände- und Sicherheitszuschläge.

Häufig gestellte Fragen

Was ist die erste Fresnelzone?

Sie ist der innerste ellipsoidförmige Bereich um den direkten Funkweg, in dem Hindernisse Phase und Empfangsleistung stark beeinflussen. Üblicherweise wird sie für die Freiraumplanung von Funkverbindungen verwendet.

Wie viel der ersten Fresnelzone sollte frei sein?

Eine weit verbreitete Mindestregel sind 60 Prozent des Radius der ersten Zone. Kritische Verbindungen können nach Berücksichtigung von Gelände, Vegetation und Atmosphäre mehr Reserve benötigen.

Wo ist die Fresnelzone am größten?

Bei einer waagerechten Verbindung ist sie nahe der Mitte zwischen den Antennen am größten. Der Radius nimmt ab, wenn sich der betrachtete Punkt einem Endpunkt nähert.

Ändert eine höhere Frequenz den Radius?

Ja. Eine höhere Frequenz bedeutet eine kürzere Wellenlänge und damit einen kleineren Fresnelradius auf derselben Strecke. Verbindungen mit niedrigerer Frequenz benötigen mehr räumlichen Freiraum.

Reicht eine freie Sichtverbindung aus?

Nein. Auch bei optisch freier Mittellinie kann die Fresnelzone erheblich verdeckt sein. Eine zuverlässige Planung prüft sowohl die direkte Sichtlinie als auch den Freiraum der umgebenden Zone.