Reichweitenrechner für Walkie-Talkies
Wie weit reicht Ihr FRS-, GMRS- oder Amateurfunkgerät wirklich? Wählen Sie Geräte, Antennenhöhen, Gelände und Bäume. Die Schätzung stammt aus einem veröffentlichten Ausbreitungsmodell, prüft die FCC-Leistungsgrenzen für Ihren Kanal und zeigt den Rechenweg.
Wie wird die Reichweite berechnet?
Der Rechner verkettet fünf Schritte. Jeder ist eine veröffentlichte Formel oder eine klar gekennzeichnete redaktionelle Schätzung, und die Rechentabelle unter dem Ergebnis zeigt die Zahlen für Ihre Eingaben.
1. Funkhorizont
VHF- und UHF-Signale breiten sich nahezu geradlinig aus und werden von der Atmosphäre nur leicht gebeugt. Mit dem üblichen effektiven Erdradius von 4/3 liegt der Funkhorizont bei d (km) = 4.12 x (sqrt(h1) + sqrt(h2)) mit Höhen in Metern oder d (mi) = 1.41 x (sqrt(h1) + sqrt(h2)) mit Höhen in Fuß. Zwei Handgeräte in 1,5 m (5 ft) Höhe haben einen Horizont von etwa 10 km (6,3 Meilen). Keine Leistung kommt darüber hinaus, deshalb zählt die Antennenhöhe so viel.
2. Mittlere Streckendämpfung (Egli-Modell)
Innerhalb des Horizonts stammt die Dämpfung aus dem Egli-Modell (J. J. Egli, "Radio Propagation Above 40 MC Over Irregular Terrain", Proceedings of the IRE, Oktober 1957), einer empirischen Anpassung an Messungen von etwa 40 bis 1.000 MHz. Seine geschlossene Form lautet P_R = G_T G_R (h_T h_R / d^2)^2 (40 / f)^2 P_T, in Dezibel mit isotropen Antennen, Entfernung in km, Höhen in m und Frequenz in MHz also:
L = 120 + 40 log(d) - 20 log(h_T) - 20 log(h_R) + 20 log(f / 40)
Der letzte Term ist Eglis Geländefaktor, die zusätzliche mittlere Dämpfung von unregelmäßigem Gelände gegenüber glatter Erde: 21,3 dB bei 462 MHz und 11,3 dB bei 146 MHz. Der Rechner skaliert ihn nach Geländeklasse: gar nicht bei flachem offenem Gelände oder Wasser (reine Dämpfung über ebener Erde nach dem Plane-Earth-Modell), zur Hälfte bei leicht welligem Gelände (eine redaktionelle Interpolation zwischen den beiden Fällen, die Eglis Formel abdeckt) und vollständig bei hügeligem Gelände. Die Dämpfung darf nie unter die Freiraumdämpfung 32.45 + 20 log(f) + 20 log(d) fallen, was nur auf kurze Entfernungen oder aus großer Höhe eine Rolle spielt.
3. Zusätzliche Verluste
| Verlust | Wert bei 462 MHz | Quelle |
|---|---|---|
| Ein Grat versperrt den Weg | 20,5 dB zusätzlich zu welligem Gelände | Näherung für eine einzelne Beugungskante nach ITU-R P.526, J(v) = 6.9 + 20 log(sqrt((v - 0.1)^2 + 1) + v - 0.1), bei v = 2,4 (ein Hügel, der die Sicht klar versperrt) |
| Tiefes Tal oder Schlucht | 15 dB zusätzlich zu Eglis Mittelwert | Redaktionelle Schätzung |
| Vereinzelte Bäume | 7,9 dB | Vegetationsmodell nach Weissberger, L = 1.33 f^0.284 d^0.588 (f in GHz, Bewuchstiefe d in m), unter der Annahme von 30 m Bäumen auf dem Weg |
| Dichter Wald | 16,0 dB | Weissberger-Modell, unter der Annahme von 100 m Bäumen auf dem Weg |
| Vorstädtische Wohnhäuser | 10 dB | Redaktionelle Schätzung |
| Gebäude in Ort oder Stadt | 20 dB | Redaktionelle Schätzung; der Abstand von 10 dB zur Vorstadt liegt nahe an den 8,4 dB, die das Okumura-Hata-Modell bei 462 MHz zwischen Stadt und Vorstadt ansetzt |
| Ein Gerät im Gebäude | 12 dB | Redaktionelle Schätzung; echte Gebäude reichen von wenigen dB (Holzbau, nahe am Fenster) bis zu weit mehr (Metall, Beton, Keller) |
| Handgerät am Körper | 3 dB pro Handgerät | Redaktionelle Schätzung; veröffentlichte Messungen der Körperdämpfung bei UHF schwanken stark mit Griff und Haltung |
| Koaxkabel, pro 30 m (100 ft) | RG-58 12,7 dB, LMR-240 5,4 dB, LMR-400 2,7 dB | LMR: veröffentlichte Dämpfungstabellen von Times Microwave. RG-58: angepasst an die angegebenen 3,3 dB pro 30 m (100 ft) bei 50 MHz und 21,5 dB bei 1 GHz |
Die Antennengewinne folgen gängigen Werten: etwa -3 dBi für eine Serienantenne am Handgerät, etwa 0 dBi für eine Handgeräteantenne in voller Länge, 2,15 dBi für eine Lambda-Viertel-Dachantenne, und dBd-Angaben (3 dB und 6 dB) werden durch Addieren von 2,15 in dBi umgerechnet, weil die meisten Hersteller von Fahrzeug- und Basisantennen in dBd angeben. Wählen Sie "Eigener Gewinn", wenn das Datenblatt Ihrer Antenne etwas anderes nennt.
4. Streckenbilanz
Empfangsleistung = Sendeleistung (dBm) + Gewinn der Sendeantenne + Gewinn der Empfangsantenne - Kabelverluste - Körperdämpfung - Streckendämpfung - zusätzliche Verluste. Die Verbindung steht, solange dieser Wert über der Empfangsschwelle bleibt, standardmäßig -116 dBm. Die zuverlässige Reichweite hält 10 dB Schwundreserve für Signalschwankungen frei; der beste Fall rechnet ohne. Beide Richtungen eines Gesprächs werden berechnet, und die schwächere bestimmt die Reichweite: Eine 50-W-Basis, die mit einem 5-W-Handgerät spricht, ist durch die Antwort des Handgeräts begrenzt.
5. Auflösen nach der Entfernung
Weil die Dämpfung mit 40 log(d) wächst, hat die Entfernung, bei der die Bilanz aufgebraucht ist, eine geschlossene Lösung. Der Rechner begrenzt sie dann auf den Funkhorizont und sagt Ihnen, welche Grenze greift: Greift der Horizont, hilft nur Antennenhöhe; greift die Signalstärke, zählen Leistung, Antennen, Kabel und Gelände. Im Relaisbetrieb wird die Verbindung jedes Geräts zum Relais (467 MHz hin, 462 MHz zurück) genauso berechnet, mit der Höhe des Relais als einer Antenne, und das Ergebnis ist ein Radius um das Relais.
Was lässt das Modell weg?
- Das tatsächliche Geländeprofil zwischen Ihnen und dem anderen Gerät. Ein echter Hügel genau im Weg kann die Reichweite auf wenige hundert Meter drücken; freie Sicht über ein Tal kann sie weit über diese Zahlen hinaus strecken. Für eine bestimmte Strecke sehen Sie sich eine topografische Karte an.
- Troposphärische Überreichweiten (Ducting) und andere ungewöhnliche Ausbreitung, die UHF-Signale gelegentlich weit über den Horizont trägt.
- CB- und Kurzwellenfunk. Bei 27 MHz und darunter verhalten sich Bodenwelle und Raumwelle anders, daher liegt CB außerhalb dieses Modells.
- Digitale Betriebsarten, Störungen und Rauschen durch andere Nutzer sowie gerätespezifische Empfängerqualität über die eingegebene Schwelle hinaus.
Die Schätzung ist ein Mittelwert: Die Hälfte der echten Strecken dieser Klasse schneidet besser ab, die Hälfte schlechter. Nehmen Sie sie als Planungswert, nicht als Garantie, und testen Sie die Geräte, bevor Sie sich auf sie verlassen.
Welche FCC-Grenzen prüft der Rechner?
Für FRS: 2 W ERP auf den Kanälen 1-7 und 15-22, 0,5 W ERP auf den Kanälen 8-14 (47 CFR 95.567), eine nicht abnehmbare Antenne (47 CFR 95.587) und keine Relais. Für GMRS: 5 W ERP auf den Kanälen 1-7, 0,5 W ERP auf den Kanälen 8-14 nur für Handgeräte und 50 W Senderausgangsleistung für Fahrzeug-, Basis- und Relaisstationen auf den Hauptkanälen 15-22 (47 CFR 95.1767). Die ERP ergibt sich aus Leistung plus Antennengewinn minus 2,15 dB minus Kabelverlust. Der Rechner markiert eine Einstellung, die eine Grenze überschreitet; er sagt Ihnen nicht, dass ein Aufbau legal ist, denn das hängt auch von der FCC-Zulassung des Geräts ab. Diese Regeln gelten nur in den USA: Europa und viele andere Länder nutzen stattdessen PMR446, unter ihren eigenen Behörden.
Passende Ratgeber
- Walkie-Talkies mit großer Reichweite: was die Reichweite auf der Verpackung bedeutet und welche Geräte sich lohnen.
- GMRS-Antennen: Antennentausch, Dachantennen und Basisantennen, mit der Abwägung zwischen Höhe und Gewinn.
- GMRS-Relais: wie Sie eines finden, um Zugang bitten und die Töne programmieren.
- GMRS-Funk erklärt: was GMRS ist, wer es braucht und was es kostet.
Häufige Fragen
Kurze Antworten auf die Fragen, die uns Leser am häufigsten stellen
Wie weit reichen Walkie-Talkies wirklich?
Zwischen zwei Personen am Boden reichen die meisten FRS- und GMRS-Handgeräte deutlich weniger weit als die Zahl auf der Verpackung. Mit diesem Modell reichen zwei 5-W-GMRS-Handgeräte auf Kopfhöhe zwischen vorstädtischen Wohnhäusern 0,9 bis 1,6 km, auf einem hügeligen, bewaldeten Wanderweg 0,5 bis 1,0 km und über flaches offenes Gelände oder Wasser 2,9 bis 5,1 km. Zwei lizenzfreie FRS-Geräte reichen auf offenem welligem Gelände 1,2 bis 2,2 km.
Warum stehen 36 Meilen auf der Verpackung?
Die Reichweite auf der Verpackung ist ein bester Fall mit Sichtverbindung, typischerweise von einem hohen Punkt zum anderen. Der Rechner bildet das nach: Stellen Sie ein 5-W-Handgerät 914 m (3.000 ft) über das andere, über offenem Gelände, und die Schätzung lautet 70 bis 125 km. Holen Sie beide Geräte zurück auf den Boden in ein Wohngebiet, und dieselben Geräte schaffen 0,9 bis 1,6 km.
Bringt eine höhere Antenne oder mehr Leistung mehr Reichweite?
Beides hilft, und Höhe kostet oft weniger. Auf welligem Gelände steigt die zuverlässige Reichweite zweier GMRS-Handgeräte von 1,6 auf 2,7 km, wenn ein Handgerät von 1,5 m auf 4,5 m (5 auf 15 ft) angehoben wird, während die zehnfache Leistung an beiden Geräten (5 W auf 50 W) 2,8 km bringt. Höhe hebt außerdem den Funkhorizont an, was Leistung nicht kann. Die praktischen Möglichkeiten stehen im Ratgeber zu GMRS-Antennen.
Wie weit reicht GMRS über ein Relais?
Ein Relais hört auf einem Eingang bei 467 MHz und sendet auf 462 MHz von einer hohen Antenne weiter, daher muss jedes Gerät nur den Mast erreichen. Mit einer 50-W-Relaisantenne in 30 m (100 ft) Höhe ergibt dieses Modell für ein 5-W-Handgerät 8,4 bis 15 km vom Relais und für ein 50-W-Fahrzeuggerät 23 bis 28 km in welligem, licht bewaldetem Gelände. Wie Sie eines finden und nutzen, steht im Ratgeber zu GMRS-Relais.
Reicht GMRS weiter als FRS?
Etwas, vor allem weil GMRS mehr Leistung auf den Kanälen 15-22, abnehmbare Antennen, Fahrzeug- und Basisgeräte sowie Relais erlaubt. Von Handgerät zu Handgerät auf offenem welligem Gelände ergibt das Modell 1,2 bis 2,2 km für FRS und 1,6 bis 2,8 km für 5-W-GMRS. Der größere Sprung kommt von einem Fahrzeuggerät, einer besseren Antenne oder einem Relais. Die Regeln vergleicht GMRS oder FRS.
Brauche ich für diese Geräte eine Lizenz?
FRS-Geräte brauchen keine Lizenz. Senden auf GMRS erfordert eine GMRS-Lizenz der FCC: keine Prüfung, 35 $ Antragsgebühr, 10 Jahre Laufzeit, und sie gilt für Ihre engere Familie. Amateurfunkgeräte auf 2 m und 70 cm brauchen eine Amateurfunklizenz, für die eine Prüfung nötig ist. Der Ratgeber zur GMRS-Lizenz führt durch den Antrag.
Funktioniert dieser Rechner für CB-Funk?
Nein. CB funkt bei 27 MHz, wo sich Bodenwelle und gelegentliche Raumwellenausbreitung anders verhalten als VHF- und UHF-Funk mit Sichtverbindung. Das Modell hier ist für etwa 40 bis 1.000 MHz gebaut.