Châtonnaye liegt im äussersten Westen an der Grenze Fribourgs zur Waadt. Die Gemeinde im Glanebezirk liegt an aussichtsreicher Lage östlich des mittleren Broyetals. Seit 1940 steht auf dem Gemeindegebiet Châtonnaye eine Kurzwellen-Empfangsstation. Früher kamen hier sämtliche Telefonverbindungen von den USA an - 3 Linien waren es im Total für die ganze Schweiz. Heute wird diese Station zur Funküberwachung genutzt. Auf dem Gemeindegebiet wurden Spuren aus der älteren Eisenzeit und der Römerzeit gefunden. Der Ortsname Châtonnaye kommt vom lateinischen und bedeutet Kastanienhain.
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