Близьке і далеке електромагнітне поле - студопедія

відстанню від джерела до точки спостереження.

Поблизу джерела властивості поля визначаються в основному характеристиками джерела. Далеко від джерела властивості поля залежать, головним чином, від середовища, в якій поширюється поле. Тому простір, що оточує джерело, можна розділити на дві області (рис.3): поруч з джерелом розташоване ближнє, або індуктивний, поле. На відстані, що перевищує

l / 2p довжини хвилі, розташовується далеке поле, або поле випромінювання. Область на відстані l / 2p є перехідною між ближнім і дальнім полями.

Ставлення напруженості електричного поля Е до напруженості магнітного поля Н являє собою повний хвильовий опір Zw. У далекому полі це відношення дорівнює повному характеристическому опору середовища Z0. Наприклад, для повітряного або вільного простору (вакууму) Z0 = Zw = 377 Ом. У ближньому полі величина цього відношення визначається параметрами джерела і відстанню від нього до розглянутої точки. Якщо в джерелі генеруються великий струм і низьку напругу, Е / Н <377Ом, и ближнее поле является в основном магнитным. И наоборот, если в источнике малый ток и высокое напряжение, Е/Н> 377Ом. верб ближньому полі переважає електрична складова.

Для антени у вигляді штиря або натягнутого дроту хвильовий опір поблизу антени велике, і переважаючим є електричне поле. У міру збільшення відстані інтенсивність електричного поля падає, так як воно створює доповнює його магнітне поле. У ближньому полі його електрична складова затухає пропорційно (1 / r) 3. в той час як магнітна складова затухає пропорційно (1 / r) 2. Таким чином, повний хвильовий опір зі збільшенням відстані від штирьовий антени падає і асимптотично наближається до повного опору, яким володіє вільний простір в далекому полі (рис.4).

Для поля, в якому переважає магнітна складова (таке поле створює, наприклад, антена у вигляді кругового витка проводу - петлевая антена), повне хвильовий опір поблизу антени мало. Ззбільшенням відстані від антени магнітне поле затухає пропорційно (1 / r) 3, аелектріческое - пропорційно (1 / r) 2. Тому повне хвильовий опір з відстанню збільшується і наближається на відстані від антени l / 2p до значення характеристичного опору вакууму.

У далекому полі як електрична, так і магнітна складові поля загасають пропорційно 1 / r.

На частотах до 1 МГц майже всі наведення всередині електронного устаткування визначаються умовами ближнього поля, оскільки ближнє поле на цих частотах простягається на відстань до 45 м і більше. На частоті 30 кГц поле є ближнім на відстані до 1,5 км від джерела. Звідси випливає, що проблеми перешкод всередині будь-якого даного обладнання слід розглядати як проблеми ближнього поля, якщо тільки не є очевидним, що вони відносяться до проблем далекого поля.

У ближньому полі електричне та магнітне поля необхідно розглядати окремо, оскільки ставлення їх напруженостей не є постійним. Однак в далекому полі ці складові взаємодіють, утворюючи плоску хвилю з повним опором 377 Ом, т. Е. При розгляді плоских хвиль передбачається, що вони відповідають далекому полю. При роздільному розгляді електричного і магнітного полів вважається, що вони відповідають ближньому полю.