フレネルゾーン計算機
周波数と経路距離から、フレネルゾーン半径と無線回線に推奨されるクリアランスを計算します。
フレネルゾーン半径を計算
無線周波数、ゾーン番号、障害物の両側の経路距離を入力してください。
フレネルゾーンについて
フレネルゾーンは、無線送信機と受信機を結ぶ直接の見通し線を囲む楕円体状の領域です。電波のエネルギーは、無限に細い一本の線だけを進むわけではありません。近傍の経路を通る波は異なる位相で到達し、受信機で強め合いや弱め合いを生じます。実際の回線設計で最も重要なのは第一区域で、その大部分を地形、樹木、建物などの障害物から空けておくと、信号強度を維持しやすくなります。
この計算機は、経路上の特定地点における選択したフレネルゾーンの半径を求めます。ゾーン番号、波長、送信機から障害物までの距離、障害物から受信機までの距離を使います。ギガヘルツで入力した周波数はヘルツに、キロメートルで入力した各区間はメートルに変換します。波長は光速を周波数で割った値です。半径は、ゾーン番号、波長、両区間の距離の積を距離の和で割り、その平方根を取った値になります。
ゾーンは回線の中点付近で最も広く、各アンテナに向かって細くなります。そのため、総距離だけでなく二つの距離を入力します。対称な二キロメートルの回線では、各端点から一キロメートルの障害物が最も広い位置にあります。同じ障害物が片方の端点に近づくと、その地点のフレネル半径は小さくなります。低い周波数は波長が長く、より広い空間が必要です。同じ配置なら、高い周波数ほどゾーンは小さくなります。
一般的な計画の目安は、第一フレネルゾーン半径の少なくとも 60 パーセントを障害物から空けることです。結果にはこの 60 パーセントの値を含みますが、アンテナ高を完全に決める推奨値ではありません。地球の曲率、大気屈折、地形の標高、植生の成長、構造物の動き、地域の規則によって、さらに余裕が必要になることがあります。距離は同じ障害点を表し、正の値である必要があります。業務用回線では測量した経路断面と実効地球半径モデルを使ってください。この計算機は無線ブリッジ、マイクロ波バックホール、ポイントツーポイントWi-Fi、アマチュア無線の初期計画に有用ですが、現地確認は欠かせません。
フレネルゾーンの計算例
| 回線の配置 | 第一ゾーンの半径 | 計画条件 |
|---|---|---|
| 2.4 GHz, 1 km + 1 km | 7.903 m | 2 km 回線の中点にある障害物 |
| 5.8 GHz, 5 km + 5 km | 11.368 m | 10 km 無線回線の中点 |
| 2.4 GHz, 0.5 km + 4.5 km | 7.497 m | 一方の端点に近い障害物 |
フレネルゾーンを計算する方法
- 無線回線の周波数をギガヘルツで入力します。
- 通常のクリアランス計画では第一ゾーンを使います。
- 障害物から各端点までの距離をキロメートルで入力します。
- 「フレネルゾーンを計算」を選択し、半径を実際のクリアランスと比較します。
- 表示された 60 パーセントの目安に、地形や安全上の余裕を加えて判断します。
よくある質問
第一フレネルゾーンとは何ですか?
直接の無線経路を囲む最も内側の楕円体状領域で、障害物が位相と受信電力に大きく影響する範囲です。通常、無線のクリアランス計画にはこのゾーンを使います。
第一フレネルゾーンはどれだけ空けるべきですか?
広く使われる最低限の目安は、第一ゾーン半径の 60 パーセントです。重要な回線では、地形、植生、大気の影響を考慮して、さらに余裕が必要になることがあります。
フレネルゾーンはどこで最大になりますか?
水平な回線では、アンテナ間の中点付近で最大です。評価地点がどちらかの端点に近づくほど半径は小さくなります。
周波数を上げると半径は変わりますか?
はい。周波数が高いほど波長が短くなり、同じ経路のフレネルゾーン半径は小さくなります。低周波数の回線では、より大きな物理的空間が必要です。
見通しが確保されていれば十分ですか?
いいえ。中心線が目視で遮られていなくても、フレネルゾーンが大きく塞がれている場合があります。信頼性の高い設計では、直接の見通しと周辺ゾーンの空間を両方確認します。