image 069

69

Pole w przekroju apertury a charakterystyka promieniowania

postać podobną do wyrażeń określających pole elektrostatyczne dipola elektrycznego [12]. Z tego też względu pole bliskie bywa niekiedy nazywane polem quasistacjonarnym [1]. Na zakończenie tych rozważań warto postawić pytanie o precyzyjną zależność określającą granicę strefy bliskiej. Tak jak w przypadku strefy dalekiej nie da się sformułować zależności, która określiłaby dokładnie granicę pola bliskiego. Dla różnych kryteriów otrzymuje się bowiem różne odległości. W literaturze dominuje zależność wynikająca z rozważań błędu fazy związanego z rozwinięciem odległości R w odpowiedni szereg funkcyjny. Jeśli wprowadzimy takie samo kryterium jak w przypadku strefy dalekiej, tj. błąd fazy mniejszy niż 7r/8, to uzyskamy [1]:

r$0,62_v/(d_moI)³/A    (4.16)

gdzie d_max jest największym rozmiarem liniowym anteny.

Należy przy tym pamiętać, że granica określona (4.16) nie ma charakteru odległości przy której następuje skokowa zmiana własności pola - zmiany mają charakter ciągły w pobliżu w/w odległości.

Porównując zależności (4.16) oraz (2.12) stwierdzamy, że dla anten, których wymiary spełniają warunek d_maxj\ > 0,1 występuje obszar pomiędzy strefą bliską a daleką. Mówiąc precyzyjnie obszar ten pojawia się, gdy wymiary anteny nie są do pominięcia w stosunku do długości fali. W takim przypadku nie możemy już korzystać z rozwiązania uzyskanego dla dipola Hertza, gdyż dotyczy ono anteny krótkiej. Dla tego obszaru aproksymujemy (2.13) zależnością:

R w r - z' cos 9 -f -    sin² 0^    (4-17)

W efekcie przyjęcia (4.17) pola wyrażają się poprzez całki Fresnela i z tego powodu obszar ten bywa nazywany obszarem Fresnela. W obszarze tym obserwujemy występowanie części rzeczywistej wektora Poyntinga, która jest tutaj większa od części urojonej. Oznacza to dominację efektów promieniowania nad efektami gromadzenia mocy. Z tego też względu możemy spotkać się z określeniem tego obszaru jako strefy bliskiej promieniującej. Granice strefy Fresnela wyznacza nierówność:

o,62\J(d_mai)³/X < r s:    (4.i8)

Warto przypomnieć raz jeszcze, że jako kryterium zastosowania (4.17) przyjęliśmy, że błąd określenia fazy powinien być mniejszy niż nfS. Jakkolwiek w literaturze bywają stosowane inne kryteria określania granic obszarów, to opisane tutaj są najczęściej stosowane w technice antenowej.