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离天线10米之内算远场还是近场?

05-08
如果所用的频段是fcc的UWB频段,在离天线10米之内算远场还是近场?
或者说,远场和近场究竟如何区别呢?

远场还是近场,这与天线口径、应用具体频率、收发天线距离都有关系,建议你信息给全一点,别人才好回答你

近场区和远场区的区分是和你的天线的工作频率和天线尺寸有关的,一般公认的辐射近场区和远场区的分界为:r=2*D^2/lamda;其中D是天线的最大尺寸, lamda是工作波长

感谢楼上几位,不过D如何确定呢,线天线算长度,面天线呢?

1)以波长来区分,一般距离远远小于一个波长,叫近场,在一个波长左右的区域承做感应场,远远大于一个波长的区域称作远场。
2)有时候把近场与感应畅通称为近场,远场与近场有时候又叫做远区域近区。
3)这种区分是根据电场分量与磁场分量的相位差来进行的,在远区电场与磁场的相位相同,形成能量辐射;在近区,电场分量与磁场分量二者有相位差,电磁能在此区域交替转化,不辐射能量(辐射部分非常小,交替转化的部分占绝大多数),因为介质损耗,能量在转化过程中产生损耗。

以波长来区分近场与远场不确切
近场区和远场区的区分是和你的天线的工作频率和天线尺寸有关的,
一般公认的辐射近场区和远场区的分界为:r=2*(D+d)^2/lamda;或者r=2*D^2/lamda(D远大于d时)
其中D是发射天线的最大口面尺寸, d是接收天线的最大口面尺寸,lamda是工作波长

楼上各位大侠,非常感谢你们论述,但大部分在教材上有叙述,谈谈自己的感受或者理解.
记得又一次听英国一位专家的讲座,提到说以波长分,个人一位波长比较直观,但可能会有争议。而
用D、d表示的,比较抽象,不太好理解,而且D和d如何确定呢?欢迎大家讨论!

其实楼上都已经说得非常详细了,单以波长区分并不准确,2*(D+d)^2/Lamda中D与d分别是发射与接收天线的口径面上的最大尺寸,不过对于面天线算不算对角线就不太清楚了,希望哪位能解答一下。

1)关于stroney小编说的,有的书上是这样介绍的,几个国家关于这个问题有不同的分法,我只是记得前苏联、美国、欧洲对这个问题在工程的标准是不一样,具体的公式我记不住了,好像是波长加上一个值。但是,总的以波长来分应该没有什么问题,因为频率与波长有一个具体的关系,之所以这样分,我个人认为是因为相对距离的问题。
2)我前面说的第三点不全面,关于远近场的划分,相位只是一个方面,另外,在近区,电磁场与相对距离(与波长有关)的高次方成反比的项是主要部分,如果相对距离很小,近场强度很大;如果相对距离较大,与相对距离的一次方程反比的电磁场是主要部分。

我认为,2楼的大侠说的正确,天线的近場,远场应该只是与天线有关,和另一个天线没有关系,我们只需要确定一个我们待测天线的天线尺寸即可,

The far-field region is the region outside the near-field region, where the angular field distribution is essentially independent of distance from the source. If the source has a maximum overall dimension D that is large compared to the wavelength, the far-field region is commonly taken to exist at distances greater than D²/λ from the source, λ being the wavelength.
简单点说,远场区应该定义为那里的电磁场分布基本上可以看成是平面波。

d D,对于面天线来说比较容易
对于线天线阵列来说应该是等效辐射面积
对于单个的线天线10倍波长应该就可以算远场了吧

10楼给出的定义是一个通用定义。更定量一点,远场可以定义为在离开天线距离为D时,如果在一个指定面积的平面上电磁波幅度与相位的误差不大于指定的值,则D处就可以认为是远场。该平面垂直与其中心与天线的连线。
这样,天线的远场定义是依赖与具体的应用的。对平面波性能要求越严格,远场就越远。
UWB工作在3GHz以上,波长<10cm,10M距离处即使对一个一般的阵列都应该是是可以看作远场的

一般我们常见的天线的近场域也就跟波长可比

其实我们习惯上就是用10倍的波长来区分远近场,没有必要分太细的,远近场并没有一个严格的边界划分的

我想提出一个问题大家讨论:就是阵列天线的远近场边界怎么算?D和d怎么确定?

the D is the maximum dimension of the antenna or array. the characteristics of near and far fields are very different. please take note of it.

r=2*D^2/lamda

远场还是近场可以从照射电磁波的幅度、相位不平度来考虑吧,也就是什么距离上可以近似为均匀平面波照射,个人理解,仅供参考

fcc频段天线较小,10m的距离,远场早满足了

一般大于2*D*D/λ为远场
D表示天线最大口径尺寸
λ表示天线工作波长

弱弱地问下。最大口径尺寸D应该是直径、半径、还是面积?

我看许多同志说的都有道理,对辐射源来讲距天线3倍波长以内是电磁感应区,哪里电场磁场基本相位正交,不辐射能量,能量在天线与空间之间来回转换。3-5倍波长一般认为已到近场区,如果做天线的近场测量请选择这一区域,太近太远做近远场变换时就不准了。5倍波长到2d^2/lamda一般称为过度区。2d^2/lamda以外就是公认的远场距离,哪里电、磁场在空间上正交,二者叉乘即波的传播方向,电、磁场相位同相,此时便是均匀平面波,或称为TEM波,场没有纵向分量,因为其已衰减至可忽略的程度,如果测天线的远场方向图最好在这一区域,其实在d^2/lamda也就是远场一半距离测远场方向图误差就不大了。

这就是一个电磁兼容的基本常识,天线远近场的分界就是 波长/(2*pi)如果考虑天线的具体尺寸影响就要考虑D了 不过一般用这个分界就能说明问题了

电磁兼容和天线测试的要求是否有不同?从天线测试的角度看距天线3倍波长以内属电磁感应区或称电抗区,在那里电、磁场相位基本正交,没有辐射,能量在天线表面和空间之间来回交换;3-5倍波长区域为近场区,近场测量请在此区域进行,距天线太近或太远做近远场变换就不很准,5倍波长至2*d^2/lamda称过度区,2*d^2/lamda以外则是公认的远场区,在远场电、磁场空间正交且相位同相,二者叉乘方向及波的传播方向,是均匀平面波也是TEM波,场没有纵向分量。其实在d^2/lamda也就是远场距离的一半测试天线远场方向图误差已经不大了。

关于远场的划分天线工程手册里面说的很清楚。5楼的解释是比较好的。r=2*(D+d)^2/lamda,其中D是发射天线的最大口面尺寸, d是接收天线的最大口面尺寸。因为是当收发天线之间的距离有限,导致入射到待测天线口面上的相前不同相。r=2*(D+d)^2/lamda也只是一个近似公式,此时入射到待测天线口面上的相前最大相差为∏/8,因为入射场相位不均匀使实测的天线方向图变浅,副瓣电平抬高等等。当满足了相位条件,自然就满足了其他条件。
小编可以参考 《天线测量手册》 作者 毛乃宏。论坛里面有下载。

因为工作在fcc的UWB频段,小编所说的天线在10m距离远处,感应场(法拉第感应试验中的“磁生电”就是这种场)完全可以不考虑。
该天线此时要么处于辐射近场,要么处于辐射远场。
目前多数UWB天线都是电小天线,天线的电尺寸达到一个波长的(频率下限对应波长,即3.1GHz对应波长),绝对是够大了,所以这里假设小编的天线最大尺寸为一个波长,约0.1m。这个尺寸和10m距离比起来,相差了99倍!直观估计,肯定在辐射远场。
如果非要计算,那就随便找一本天线的书,基本上每一本书上都会有。一般来讲,工程上采用r=2*D^2/lamda公式就足够了。

楼上的一些回答都挺好的...

這裡的D與d都是只相同的一個尺寸,因為通常發射與接收天線會是不同的,因此就以大D來定義發射天線,以小d來定義接收天線,不管是不是平面天線,D與d都是指天線元件工作時的口徑,所以平面天線就應以對角線來算,當然這只是一般原則,因為平面天線在不通激發模式下,有可能是長度或寬度,但這兩者也都會小於對角線,因此用對角線來當D或d,應該都可以符合。

酱紫啊。

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