image 045

Koncepcja prądu magnetycznego jako wirtualnego źródła pola ... 45

Należy podkreślić, że przybliżenia (2.25) i (2.24) umożliwiają określenie rozkładów pól promieniowania z małym błędem w tym zakresie charakterystyk, gdzie gęstości energii są znaczne. Dla obszarów o niskim poziomie mocy, przykładowo poniżej -25 dB względem wartości maksymalnej, błędy wynikające z przyjętego uproszczenia mogą być zauważalne. Z tego też względu granicę strefy dalekiej określoną zależnością (2.22) należy traktować jako minimalną odległość, poniżej której wyniki analizy są obarczone dużym błędem i nie mogą być uważane za wiarygodne.

Oddzielnym zagadnieniem jest możliwość stosowania założeń upraszczających w obszarze w pobliżu anteny (r < 2/²/A). Obszar ten, w świetle dotychczasowych rozważań nie wydaje się być specjalnie interesujący z punktu widzenia praktycznych zastosowań. Twierdzenie takie jest jednak nieuzasadnione - w rozdziale 4 omówimy dokładniej znaczenie tego obszaru w technice antenowej. Tam też przedstawimy założenia upraszczające, które można zastosować przy określaniu rozkładu pola w pobliżu anteny.

2.2 Koncepcja prąciu magnetycznego jako wirtualnego źródła pola - twierdzenie o równoważności

Możliwość wprowadzenia tzw. prądu magnetycznego wynika wprost z twierdzenia o jednoznaczności, które głosi, że pole w danym obszarze ograniczonym jest określone jednoznacznie przez źródła pola oraz:

•    składowe styczne pola elektrycznego na brzegu tego obszaru lub

•    składowe styczne pola magnetycznego na brzegu tego obszaru lub

•    składowe styczne pola elektrycznego na części brzegu i składowe styczne pola magnetycznego na pozostałej części brzegu danego obszaru.

Zwróćmy uwagę na rzucającą się w oczy przydatność tego twierdzenia w analizie problemów antenowych. Przedmiotem naszego zainteresowania jest bowiem pole w strefie dalekiej. W istocie często nie interesuje nas dokładny rozkład prądu płynącego w całej antenie i pole w jej pobliżu. W celu określenia pola w strefie dalekiej, zgodnie z tw. o jednoznaczności, musimy znać tylko składowe styczne pól na pewnej powierzchni zamkniętej S (rys. 2.4).

Analizując sytuację przedstawioną na rysunku 2.4 można postawić pytanie, jakie należy przyjąć pole wewnątrz obszaru ograniczonego powierzchnią S. Wartość tego pola w istocie nas nie interesuje - możemy przyjąć dowolną wielkość pod warunkiem, że spełnimy warunki brzegowe dla składowych stycznych