Nærfelt og fjernfelt

vedrørende radioantenner
(Omdirigeret fra Induktionsfeltet)

Nærfelt og fjernfelt eller nærfeltet og fjernfeltet er områder af det elektromagnetiske felt (EM-felt) omkring et objekt, fx en sendende radioantenne - eller resultatet af strålingsspredning fra et objekt. Ikke-strålende 'nærfelt' opførsel af elektromagnetisk felter dominere tæt på radioantennen eller spredende objekter, mens elektromagnetisk stråling 'fjernfelt' opførsel dominerer ved større afstande. Nærfeltet kaldes også induktionsfeltet.[1]

Feltområder for radioantenner, vis største længde er lig eller kortere end 1/2-bølgelængde lang, i forhold til strålingen de udsender. Radioantennen kan fx være en privatradio piskantenne - eller en AM-radiosendetårn.
Et radioantennes "udstrålingsdiagram" viser, per definition, kun radioantennens fjernfelt.

En radioantenne har to felter:

  • Induktionsfelt - findes næsten kun i nærfeltet. Udgøres af et vekslende elektrisk felt - og et vekslende magnetisk felt.
  • Radiobølgeudstråling - findes både i nærfeltet og fjernfeltet.

Ophavet til nærfeltet og fjernfeltet er accelereret og decelereret elektrisk ladning.[2]

Fjernfeltets E (elektrisk) og B (magnetisk) felters styrke falder omvendt proportionalt med afstanden r fra kilden, resulterende i at den elektromagnetiske strålings effekts intensitet falder med 1/r^2.[3]

I modsætning hertil falder nærfeltets E og B styrker meget hurtigere med afstanden r: resulterende i at den elektromagnetiske strålings effekts intensitet falder med henholdsvis 1/r^4[4] og 1/r^6. Det hurtige fald i effekt indeholdt i nærfeltet sikrer at effekter grundet nærfeltet stort set er forsvundet nogle få bølgelængder fra radioantennen.

Eksempler på nærfeltsteknologiRediger

Eksempler på teknologi og udstyr som benytter vekslende nærfelter:

En toledet elektrisk transmissionslinje er typisk udformet så nærfeltet dæmpes endnu mere end om elektriske ledninger. Balancerede transmissionslinjer er fx typisk snoede - og ubalancerede transmissionslinjers ene leder omslutter helt den anden leder (koaksialkabel).

Kilder/referencerRediger

  1. ^ OZ NR. 4 . APRIL 1963. 35. ÅRGANG, edr.dk: Antenner - på en anden måde. Af OZ7AQ: Citat: "...Vor sendeantenne er nemlig omgivet af to forskellige elektromagnetiske felter, nærfel­tet og fjernfeltet. Fjernfeltet skyldes den fra antennen udstrålede energi, der — når den een gang har forladt antennen — fortsætter upåvirket af, hvad vi derefter foretager os, og aldrig vender tilbage. Nærfeltet benævnes også induktionsfeltet, og er den virkning af strømmen, vi er fortro­lig med i elektromagneter, transformere og svingningskredse. Det er nærfeltet, vi kan påvise med en glimlampe eller en lille gløde­ lampe tilsluttet en ring af kobbertråd. Sådan en indikator vil vise, at feltet aftager meget hurtigt, når vi fjerner den fra antennen, lige­ som det er tilfældet, når vi fjerner den fra PA-spolen i senderen..."
  2. ^ arrl.org: Why an Antenna Radiates Citat: "...And an accelerating or decelerating charged body, be it an electron or a pithball, is a source of electromagnetic radiation...The radiation field of an antenna transmits only real power, which travels out toward distant localities without ever reversing direction. [] The induction field carries only reactive power, [] and the coulomb field carries both real and reactive power..."
  3. ^ Jun 08, 2012, electronicdesign.com: What’s The Difference Between EM Near Field And Far Field? Citat: "...The far field is the real radio wave. It propagates through space at a speed of just about 300 million meters per second, which is the speed of light or nearly 186,400 miles per second. The E and H fields support and regenerate one another as their strength decreases inversely as the square of the distance (1/r^2). Maxwell described this phenomenon in his infamous equations..."
  4. ^ rfwireless-world.com: Near Field vs Far Field Antenna Radiation Pattern Citat: "...The region above the distance of 2 D^2/λ is referred as far field region. This region is also called as Fraunhofer region. In these region power radiated from antenna decays inverse of square of distance(1/R^2). Near field of the antenna will have more energy compare to the far field. This is because of proximity of EM wave to the antenna radiator part. Power in near field region follow 1/R^4 and hence power intensity falls off very rapidly..."
Wikimedia Commons har medier relateret til: