Wolken- und Nebeldämpfungs-Rechner (ITU-R P.840)
Wolken- und Nebeldämpfung ist der Funkverlust durch winzige Wassertröpfchen in der Luft. Sie wächst mit der Frequenz. Bei Satellitenverbindungen zählt sie ab etwa 10 GHz, im Nebel ab etwa 100 GHz. Dieser Rechner wendet ITU-R P.840-9 an und liefert die Dämpfung in dB/km in Nebel oder Wolken sowie die Dämpfung eines Schrägpfads durch eine Wolkenschicht.
Gültig von 1 bis 200 GHz (P.840-9). Außerhalb zeigen die Ergebnisse —.
Für den Schrägpfad ohne Bedeutung. P.840-9 legt die Wolkentemperatur auf 273,75 K (0,6 °C) fest, eine Änderung hier wirkt sich also nicht aus.
Beispielwerte für einen Ort (45° N 0° O) aus dem ITU-Validierungsblatt der P.840-9-Karten, abgerufen am 7. November 2026. Ihr Standort weicht ab.
Das gesamte flüssige Wolkenwasser über 1 m² Boden. 1 kg/m² entspricht einer 1 mm dicken Wasserschicht, beide Einheiten ergeben also dieselbe Zahl.
Winkel des Satelliten über dem Horizont, 5 bis 90°. Flachere Winkel deckt P.840-9 nicht ab.
Wolkendämpfung über dem Elevationswinkel, lineare Achsen. Die grüne Kurve zeigt P.840-9 für Ihre Frequenz und Ihren integrierten Flüssigwassergehalt, der Punkt Ihren Elevationswinkel. Die Dämpfung wächst mit 1/sin θ. Bei 5° durchquert der Strahl 11,5-mal so viel Wolke wie im Zenit. Die gestrichelte graue Kurve ist das ältere Verfahren aus P.840-8 (Koeffizient bei 0 °C, ohne Korrektur). Sie liegt unterhalb von etwa 150 GHz bis zu 9 % höher und nahe 200 GHz bis zu 2 % tiefer. Die Temperatur geht in keine der beiden Kurven ein.
Umgesetzt ist die ITU-R-Empfehlung P.840-9 (08/2023): spezifische Dämpfung nach Gl. (1)–(10) und das Verfahren für den momentanen Schrägpfad nach Gl. (11)–(12). Die Jahresstatistiken der digitalen Karten sind nicht enthalten, L geben Sie deshalb selbst ein. Die Nebelstrecke setzt gleichmäßige Dichte voraus. Der Temperaturbereich von −20 bis +40 °C ist unsere Wahl. Regen, Gase und Eiswolken sind im Ergebnis nicht enthalten.
So funktioniert es
- 01
Pfad wählen
In Nebel oder Wolken summiert sich die Dämpfung pro Kilometer, etwa auf einer terrestrischen Strecke durch eine Nebelbank. Bei einer Satellitenverbindung durchquert der Strahl eine Wolkenschicht einmal. Dann zählt die gesamte Wassermenge in der Säule, nicht ihre Dichte.
- 02
Wasser modellieren
P.840 behandelt flüssiges Wasser als Dielektrikum mit zwei Relaxationsfrequenzen. Die wichtigere, fp, steigt mit der Temperatur, von 8,90 GHz bei 0 °C über 12,63 GHz bei 10 °C auf 16,96 GHz bei 20 °C. Deshalb dämpft kalter Nebel bei 30 GHz stärker als warmer.
- 03
Spezifische Dämpfung bestimmen
Das Wassermodell liefert Kl in (dB/km)/(g/m³). Mit dem Flüssigwassergehalt multipliziert ergibt sich γc in dB/km, mit der Streckenlänge die Dämpfung. Bei 30 GHz und 10 °C kostet dichter Nebel mit 0,5 g/m³ 0,296 dB/km.
- 04
Oder eine Wolkenschicht durchqueren
Für einen Schrägpfad wertet P.840-9 Kl bei festen 273,75 K aus und multipliziert mit einer empirischen Korrektur von etwa 0,93 bis 0,95 zwischen 6 und 45 GHz. Das Ergebnis KL mal dem integrierten Flüssigwassergehalt L ist die Dämpfung im Zenit. Für flachere Winkel teilen Sie durch sin θ.
- 05
Ins Linkbudget übernehmen
Wolken- und Nebeldämpfung ist ein Posten unter mehreren. Gasabsorption (ITU-R P.676) und Regen (ITU-R P.838) kommen hinzu. Für Verfügbarkeitsstatistiken kombiniert ITU-R P.618 alle drei. Dieser Rechner liefert den Wert für eine Wolke oder einen Nebel, keine Jahresstatistik.
Formeln
- γc — spezifische Dämpfung, dB/km (P.840-9 Gl. 1)
- Kl — spezifischer Dämpfungskoeffizient, (dB/km)/(g/m³)
- M — Flüssigwassergehalt, g/m³ (in P.840-9 ρ)
- A = γc · d — Dämpfung über d km gleichmäßigen Nebel, dB. Keine Gleichung aus P.840
- η = (2 + ε′) / ε″
- ε″ = f·(ε₀ − ε₁)fₚ·(1 + (f/fₚ)²) + f·(ε₁ − ε₂)fₛ·(1 + (f/fₛ)²)
- ε′ = ε₀ − ε₁1 + (f/fₚ)² + ε₁ − ε₂1 + (f/fₛ)² + ε₂
- ε₀ = 77,66 + 103,3·(300/T − 1)
- ε₁ = 0,0671·ε₀, ε₂ = 3,52
- fₚ = 20,20 − 146·(300/T − 1) + 316·(300/T − 1)², GHz
- fₛ = 39,8·fₚ, GHz
- f — Frequenz, GHz (1 bis 200)
- T — Temperatur des Flüssigwassers, K
- KL(f) = Kl(f, 273,75 K) · C(f), dB/(kg/m²) (Gl. 12)
- C(f) = 0,1522·e−(f + 23,9589)²/3299,1 + 11,51·e−(f − 219,2096)²/2 759 500 − 10,4912
- L — integrierter Flüssigwassergehalt, kg/m² (= mm)
- θ — Elevationswinkel, 5° bis 90°
- Keine Temperatureingabe. Die 273,75 K legt die Empfehlung fest
Rechenbeispiel
- Kl(30 GHz, 273,75 K) = 0,7584 (dB/km)/(g/m³)
- C(30) = 0,9334, also KL = 0,7584 · 0,9334 = 0,7079 dB/(kg/m²)
- Ac = 0,7079 · 0,08777 / sin 75° = 0,06213 / 0,9659 = 0,0643 dB
- ITU-Validierungsblatt, gleiche Eingaben: 0,0643181 dB
- Im Nebel bei 30 GHz, 10 °C und 0,5 g/m³: γc = 0,5925 · 0,5 = 0,296 dB/km
- Derselbe Nebel bei 0 °C: γc = 0,7708 · 0,5 = 0,385 dB/km, 30 % mehr
FAQ
- Ist Nebel für eine Funkstrecke so schlimm wie Regen?
- Nein. Regen ist meist deutlich schlimmer, und Nebel wird erst ab etwa 100 GHz spürbar. Dichter Nebel mit 0,5 g/m³ kostet bei 100 GHz und 15 °C 2,2 dB/km, mäßiger Nebel 0,22 dB/km. Bei 10 GHz kostet derselbe dichte Nebel 0,03 dB/km, das können Sie vernachlässigen. Nebeltröpfchen sind viel kleiner als die Wellenlänge, deshalb zählt nur ihre gesamte Wassermenge. Regentropfen sind es nicht, daher hat Regen ein eigenes Modell, ITU-R P.838.
- Warum ändert die Temperatur das Nebelergebnis, aber nicht den Schrägpfad?
- Weil P.840-9 die Temperatur für den Schrägpfad auf 273,75 K festlegt und eine empirische Korrektur hinzufügt. Die Schrägpfad-Dämpfung hängt dann nur von Frequenz, integriertem Flüssigwassergehalt und Elevation ab. Im Nebelmodus ist die Temperatur eine echte Eingabe. Unterhalb von etwa 140 GHz dämpft kälteres Wasser stärker. Bei 30 GHz beträgt Kl 0,771 bei 0 °C und 0,470 bei 20 °C. Nahe 200 GHz kehrt sich die Reihenfolge um, mit 9,82 gegenüber 10,47.
- Was bedeutet integrierter Flüssigwassergehalt?
- Das ist die gesamte Masse an flüssigem Wolkenwasser in einer Luftsäule über 1 m² Boden. Würde man alles zu einer Pfütze kondensieren, wäre sie bei 1 kg/m² genau 1 mm tief. Die Größe fasst Dichte und Dicke der Wolke in einer Zahl zusammen. Eine 1 km dicke Wolke mit 0,5 g/m³ enthält 0,5 kg/m².
- Welche Werte für L sind typisch?
- Meist zwischen 0 und etwa 1,5 kg/m². Bei 45° N 0° O in Südwestfrankreich ergeben die P.840-9-Karten 0,15 kg/m², die 15,5 % des Jahres überschritten werden, 0,62 kg/m² für 1,5 % und 1,34 kg/m² für 0,015 %. Bei 0° N 0° O liegt der 15,5-%-Wert bei 0,088 kg/m², der Vorgabe dieses Rechners. Für Ihren eigenen Standort brauchen Sie die digitalen Karten aus P.840-9, die dieser Rechner nicht enthält.
- Fast 1 dB für eine Wolke im Ka-Band, stimmt das?
- Ja. Starke Bewölkung mit 0,6 kg/m² ergibt bei 30 GHz und 30° Elevation Ac = 0,7079 · 0,6 / 0,5 = 0,85 dB. Bei 12 GHz kostet dieselbe Wolke 0,15 dB. P.840-9 hält selbst fest, dass Wolken für Systeme deutlich über 10 GHz und für Verbindungen mit sehr hoher Verfügbarkeit zählen.
Wetter kostet ein paar dB, Gelände kann die ganze Verbindung kosten. Waveshed zeichnet Sichtlinie und Abdeckung über echten Höhendaten. So prüfen Sie, ob die Strecke frei ist, bevor Sie Nebel und Wolken einplanen.
Strecke auf der Karte prüfen →Passende Anleitungen
- LOS vs. RF — warum eine freie Sichtlinie die erste Frage ist, noch vor jeder Wetterdämpfung
- Funkabdeckung planen — vom einzelnen Sender zur Abdeckungskarte im Simulator
Quellen & weiterführende Links
- ITU-R Recommendation P.840 — Attenuation due to clouds and fog ↗ — Ausgabe P.840-9 (08/2023), am 7. November 2026 in Kraft, kostenloser Download
- Recommendation ITU-R P.840-9 (08/2023) — PDF ↗ — Gl. 1–12 und die Nebelwerte: 0,05 g/m³ für mäßigen Nebel (Sichtweite etwa 300 m), 0,5 g/m³ für dichten Nebel (etwa 50 m)
- ITU-R Study Group 3 validation examples, version 8.3.0 (spreadsheet) ↗ — Blätter „P.840-9 A_Clouds“ und „P840_9_L“. Dieser Rechner reproduziert jeden Koeffizienten und jeden Dämpfungswert daraus
- ITU-Rpy — Python implementation of ITU-R propagation models ↗ — Open-Source-Referenzcode, zur Gegenprüfung der Konstanten aus Gl. 12
- ITU-R Recommendation P.838 — Specific attenuation model for rain for use in prediction methods ↗ — das eigene Modell für Regen, dessen Tropfen für den Ansatz von P.840 zu groß sind
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