El campo cercano y el campo lejano son regiones del campo electromagnético (EM) que rodean a un objeto, como una antena transmisora , o el resultado de la dispersión de la radiación de un objeto. Los comportamientos no radiativos del campo cercano predominan cerca de la antena o el dispersor, mientras que los comportamientos de campo lejano de la radiación electromagnética predominan a mayores distancias.
Las intensidades de los campos de radiación E (eléctrica) y B (magnética) de campo lejano disminuyen a medida que aumenta la distancia desde la fuente, lo que da como resultado una ley del cuadrado inverso para la intensidad de potencia de la radiación electromagnética en la señal transmitida. Por el contrario, las intensidades E y B del campo cercano disminuyen más rápidamente con la distancia: el campo radiativo disminuye por la ley del cuadrado inverso de la distancia , el campo reactivo por una ley del cubo inverso , lo que da como resultado una potencia disminuida en las partes del campo eléctrico por una cuarta y sexta potencia inversa, respectivamente. La rápida caída de potencia contenida en el campo cercano asegura que los efectos debidos al campo cercano esencialmente desaparezcan a unas pocas longitudes de onda de la parte radiante de la antena y, a la inversa, asegura que a distancias de una pequeña fracción de una longitud de onda desde la antena, los efectos del campo cercano abrumen al campo lejano radiante.
En una antena que funciona normalmente, las cargas positivas y negativas no tienen forma de salir de la superficie metálica y están separadas entre sí por el voltaje de "señal" de excitación (un transmisor u otro potencial de excitación electromagnética). Esto genera un dipolo eléctrico oscilante (o inversor), que afecta tanto al campo cercano como al campo lejano.
El límite entre las regiones de campo cercano y campo lejano está definido sólo vagamente y depende de la longitud de onda dominante ( λ ) emitida por la fuente y del tamaño del elemento radiante.
El campo cercano se refiere a los lugares cercanos a los conductores de la antena, o dentro de cualquier medio polarizable que los rodee, donde la generación y emisión de ondas electromagnéticas puede verse interferida mientras las líneas de campo permanecen unidas eléctricamente a la antena, por lo que la absorción de radiación en el campo cercano por objetos conductores adyacentes afecta de manera detectable la carga en el generador de señales (el transmisor). Los campos eléctricos y magnéticos pueden existir independientemente uno del otro en el campo cercano, y un tipo de campo puede ser desproporcionadamente mayor que el otro, en diferentes subregiones.
El campo cercano está regido por campos de tipo multipolar , que pueden considerarse como conjuntos de dipolos con una relación de fase fija . El propósito general de las antenas convencionales es comunicarse de forma inalámbrica a largas distancias, incluso en sus campos lejanos, y para los cálculos de radiación y recepción de muchas antenas simples, la mayoría de los efectos complicados en el campo cercano se pueden ignorar convenientemente.
La interacción con el medio (por ejemplo, la capacitancia del cuerpo) puede hacer que la energía se desvíe de nuevo hacia la fuente que alimenta la antena, como ocurre en el campo cercano reactivo . Esta zona se encuentra aproximadamente dentro de 1/6 de una longitud de onda de la superficie de la antena más cercana.
El campo cercano ha suscitado un interés creciente, en particular en el desarrollo de tecnologías de detección capacitiva , como las que se utilizan en las pantallas táctiles de los teléfonos inteligentes y las tabletas. Aunque el campo lejano es la región habitual de la función de la antena, existen ciertos dispositivos que se denominan antenas pero que están especializados en la comunicación de campo cercano . La inducción magnética , como se observa en un transformador, puede considerarse un ejemplo muy simple de este tipo de interacción electromagnética de campo cercano. Por ejemplo, las bobinas de envío/recepción para RFID y las bobinas de emisión para carga inalámbrica y calefacción inductiva ; sin embargo, su clasificación técnica como "antenas" es controvertida.
La interacción con el medio puede no devolver energía a la fuente, pero causar una distorsión en la onda electromagnética que se desvía significativamente de la que se encuentra en el espacio libre, y esto indica la región de campo cercano radiativo , que está algo más lejos. Se pueden colocar elementos reflectantes pasivos en esta zona con el fin de formar el haz, como en el caso de la antena Yagi-Uda . Alternativamente, también se pueden combinar múltiples elementos activos para formar un conjunto de antenas, en el que la forma del lóbulo se convierte en un factor de las distancias de los elementos y la fase de excitación.
Otra región intermedia, llamada zona de transición , se define sobre una base algo diferente, a saber, la geometría de la antena y la longitud de onda de excitación. Está aproximadamente a una longitud de onda de la antena, y es donde las partes eléctrica y magnética de las ondas radiadas se equilibran por primera vez: el campo eléctrico de una antena lineal gana su campo magnético correspondiente, y el campo magnético de una antena de bucle gana su campo eléctrico. Puede considerarse la parte más alejada del campo cercano, o la parte más cercana del campo lejano. Es a partir de más allá de este punto que la onda electromagnética se vuelve autopropagable. Las partes del campo eléctrico y magnético de la onda son proporcionales entre sí en una relación definida por la impedancia característica del medio a través del cual se propaga la onda.
Por el contrario, el campo lejano es la región en la que el campo se ha asentado en la radiación electromagnética "normal" . En esta región, predominan los campos eléctricos o magnéticos transversales con características de dipolo eléctrico . En la región del campo lejano de una antena, la potencia radiada disminuye con el cuadrado de la distancia y la absorción de la radiación no se retroalimenta al transmisor.
En la región del campo lejano, cada una de las partes eléctricas y magnéticas del campo EM es "producida por" (o asociada con) un cambio en la otra parte, y la relación de las intensidades del campo eléctrico y magnético es simplemente la impedancia de onda en el medio.
También conocido como zona de radiación , el campo lejano lleva un patrón de onda relativamente uniforme. La zona de radiación es importante porque los campos lejanos en general caen en amplitud en Esto significa que la energía total por unidad de área a una distancia r es proporcional a El área de la esfera es proporcional a , por lo que la energía total que pasa a través de la esfera es constante. Esto significa que la energía del campo lejano en realidad escapa a una distancia infinita (irradia ) .
La separación de los campos eléctrico y magnético en componentes es matemática, más que claramente física, y se basa en las tasas relativas a las que la amplitud de los diferentes términos de las ecuaciones del campo eléctrico y magnético disminuyen a medida que aumenta la distancia desde el elemento radiante. Las amplitudes de los componentes del campo lejano caen como , las amplitudes radiativas del campo cercano caen como , y las amplitudes reactivas del campo cercano caen como . [a] Las definiciones de las regiones intentan caracterizar las ubicaciones donde la actividad de los componentes del campo asociados es más fuerte. Matemáticamente, la distinción entre los componentes del campo es muy clara, pero la demarcación de las regiones espaciales del campo es subjetiva. Todos los componentes del campo se superponen en todas partes, por lo que, por ejemplo, siempre hay componentes sustanciales de campo lejano y de campo cercano radiativo en la región reactiva de campo cercano más cercana.
Las regiones definidas a continuación categorizan los comportamientos de campo que son variables, incluso dentro de la región de interés. Por lo tanto, los límites de estas regiones son reglas generales aproximadas , ya que no hay puntos de corte precisos entre ellas: todos los cambios de comportamiento con la distancia son cambios suaves. Incluso cuando se pueden definir límites precisos en algunos casos, basados principalmente en el tipo y el tamaño de la antena, los expertos pueden diferir en su uso de la nomenclatura para describir las regiones. Debido a estos matices, se debe tener especial cuidado al interpretar la literatura técnica que analiza las regiones de campo lejano y campo cercano.
El término región de campo cercano (también conocido como campo cercano o zona cercana ) tiene los siguientes significados con respecto a diferentes tecnologías de telecomunicaciones :
La práctica más conveniente es definir el tamaño de las regiones o zonas en términos de números fijos (fracciones) de longitudes de onda distantes del centro de la parte radiante de la antena, con el claro entendimiento de que los valores elegidos son sólo aproximados y serán algo inadecuados para diferentes antenas en diferentes entornos. La elección de los números de corte se basa en las intensidades relativas de las amplitudes de los componentes de campo que se observan típicamente en la práctica ordinaria.
En el caso de las antenas con una longitud de onda inferior a la mitad de la radiación que emiten (es decir, las antenas electromagnéticamente "cortas"), los límites regionales lejano y cercano se miden en términos de una simple relación entre la distancia r desde la fuente radiante y la longitud de onda λ de la radiación. En este tipo de antena, el campo cercano es la región dentro de un radio r ≪ λ , mientras que el campo lejano es la región para la que r ≫ 2 λ . La zona de transición es la región entre r = λ y r = 2 λ .
La longitud de la antena, D , no es importante y la aproximación es la misma para todas las antenas más cortas (a veces idealizadas como las llamadas antenas puntuales ). En todas esas antenas, la longitud corta significa que las cargas y corrientes en cada subsección de la antena son las mismas en cualquier momento dado, ya que la antena es demasiado corta para que el voltaje del transmisor de RF se invierta antes de que sus efectos sobre las cargas y corrientes se sientan en toda la longitud de la antena.
Para antenas físicamente mayores que la mitad de la longitud de onda de la radiación que emiten, los campos cercano y lejano se definen en términos de la distancia de Fraunhofer . La siguiente fórmula, que recibe su nombre de Joseph von Fraunhofer , proporciona la distancia de Fraunhofer :
donde D es la dimensión más grande del radiador (o el diámetro de la antena ) y λ es la longitud de onda de la onda de radio . Cualquiera de las dos relaciones siguientes son equivalentes, enfatizando el tamaño de la región en términos de longitudes de onda λ o diámetros D :
Esta distancia proporciona el límite entre el campo cercano y el lejano. El parámetro D corresponde a la longitud física de una antena o al diámetro de una antena reflectora ("parabólica").
Si una antena tiene una longitud de onda electromagnética superior a la mitad de la longitud de onda dominante emitida, se amplían considerablemente los efectos de campo cercano, especialmente los de las antenas enfocadas. Por el contrario, cuando una antena determinada emite radiación de alta frecuencia, tendrá una región de campo cercano más grande que la que implicaría una frecuencia más baja (es decir, una longitud de onda más larga).
Además, una distancia de región de campo lejano d F debe satisfacer estas dos condiciones. [2] [ aclaración necesaria ]
donde D es la dimensión lineal física más grande de la antena y d F es la distancia de campo lejano. La distancia de campo lejano es la distancia desde la antena transmisora hasta el comienzo de la región de Fraunhofer o campo lejano.
La zona de transición entre estas regiones de campo cercano y lejano, que se extiende a una distancia de una a dos longitudes de onda desde la antena, [ cita requerida ] es la región intermedia en la que son importantes tanto los efectos de campo cercano como los de campo lejano. En esta región, el comportamiento de campo cercano se desvanece y deja de ser importante, dejando a los efectos de campo lejano como interacciones dominantes. (Véase la imagen de "Campo lejano" más arriba).
En lo que respecta a las fuentes de ondas acústicas, si la fuente tiene una dimensión total máxima o ancho de apertura ( D ) que es grande en comparación con la longitud de onda λ , se considera comúnmente que la región de campo lejano existe a distancias en las que el parámetro de Fresnel es mayor que 1: [3]
En el caso de un haz enfocado al infinito, la región de campo lejano se denomina a veces región de Fraunhofer . Otros sinónimos son campo lejano , zona lejana y campo de radiación . Toda radiación electromagnética consta de un componente de campo eléctrico E y un componente de campo magnético H. En el campo lejano, la relación entre el componente de campo eléctrico E y el componente magnético H es la característica de cualquier onda que se propaga libremente, donde E y H tienen magnitudes iguales en cualquier punto del espacio (donde se miden en unidades donde c = 1).
A diferencia del campo lejano, el patrón de difracción en el campo cercano suele ser muy diferente del observado en el infinito y varía con la distancia a la fuente. En el campo cercano, la relación entre E y H se vuelve muy compleja. Además, a diferencia del campo lejano, donde las ondas electromagnéticas suelen caracterizarse por un único tipo de polarización (horizontal, vertical, circular o elíptica), en el campo cercano pueden estar presentes los cuatro tipos de polarización. [4]
El campo cercano es una región en la que existen fuertes efectos inductivos y capacitivos de las corrientes y cargas en la antena que causan componentes electromagnéticos que no se comportan como la radiación de campo lejano. Estos efectos disminuyen en potencia mucho más rápidamente con la distancia que los efectos de la radiación de campo lejano. Los campos no propagadores (o evanescentes) se extinguen muy rápidamente con la distancia, lo que hace que sus efectos se sientan casi exclusivamente en la región del campo cercano.
Además, en la parte del campo cercano más cercana a la antena (llamada campo cercano reactivo , ver más abajo), la absorción de potencia electromagnética en la región por un segundo dispositivo tiene efectos que retroalimentan al transmisor, aumentando la carga en el transmisor que alimenta la antena al disminuir la impedancia de antena que el transmisor "ve". Por lo tanto, el transmisor puede detectar cuándo se está absorbiendo potencia en la zona de campo cercano más cercana (por una segunda antena o algún otro objeto) y se ve obligado a suministrar potencia adicional a su antena y a extraer potencia adicional de su propia fuente de alimentación, mientras que si no se está absorbiendo potencia allí, el transmisor no tiene que suministrar potencia adicional.
El campo cercano en sí se divide a su vez en el campo cercano reactivo y el campo cercano radiativo . Las designaciones de campo cercano reactivo y radiativo también son una función de la longitud de onda (o distancia). Sin embargo, estas regiones límite son una fracción de una longitud de onda dentro del campo cercano. El límite exterior de la región de campo cercano reactivo se considera comúnmente como una distancia de veces la longitud de onda (es decir, o aproximadamente 0,159λ ) desde la superficie de la antena. El campo cercano reactivo también se denomina campo cercano inductivo . El campo cercano radiativo (también llamado región de Fresnel ) cubre el resto de la región de campo cercano, desde afuera hasta la distancia de Fraunhofer. [4]
En el campo reactivo cercano (muy cerca de la antena), la relación entre las intensidades de los campos E y H es a menudo demasiado complicada para predecirse fácilmente y difícil de medir. Cualquiera de los componentes del campo ( E o H ) puede dominar en un punto, y la relación opuesta dominar en un punto a poca distancia. Esto hace que encontrar la densidad de potencia real en esta región sea problemático. Esto se debe a que para calcular la potencia, no solo se deben medir E y H , sino que también se debe conocer la relación de fase entre E y H, así como el ángulo entre los dos vectores en cada punto del espacio. [4]
En esta región reactiva, no solo se irradia una onda electromagnética hacia el espacio lejano, sino que también existe un componente reactivo del campo electromagnético, lo que significa que la fuerza, la dirección y la fase de los campos eléctricos y magnéticos alrededor de la antena son sensibles a la absorción y reemisión electromagnética en esta región y responden a ella. Por el contrario, la absorción lejos de la antena tiene un efecto insignificante en los campos cercanos a la antena y no provoca ninguna reacción inversa en el transmisor.
Muy cerca de la antena, en la región reactiva, una cierta cantidad de energía , si no es absorbida por un receptor, se retiene y se almacena muy cerca de la superficie de la antena. Esta energía se transporta de ida y vuelta desde la antena al campo reactivo cercano por la radiación electromagnética del tipo que cambia lentamente los efectos electrostáticos y magnetostáticos. Por ejemplo, la corriente que fluye en la antena crea un componente puramente magnético en el campo cercano, que luego colapsa cuando la corriente de la antena comienza a invertirse, lo que provoca la transferencia de la energía magnética del campo de vuelta a los electrones en la antena a medida que el campo magnético cambiante causa un efecto autoinductivo en la antena que lo generó. Esto devuelve energía a la antena de forma regenerativa, de modo que no se pierde. Un proceso similar ocurre cuando la carga eléctrica se acumula en una sección de la antena bajo la presión del voltaje de la señal y provoca un campo eléctrico local alrededor de esa sección de la antena, debido a la autocapacitancia de la antena . Cuando la señal se invierte de modo que la carga pueda fluir nuevamente desde esta región, el campo eléctrico generado ayuda a empujar los electrones hacia la nueva dirección de su flujo, como sucede con la descarga de cualquier capacitor unipolar. Esto nuevamente transfiere energía de regreso a la corriente de la antena.
Debido a este efecto de almacenamiento y retorno de energía, si alguno de los efectos inductivos o electrostáticos en el campo reactivo cercano transfiere energía de campo a los electrones en un conductor diferente (cercano), entonces esta energía se pierde en la antena primaria. Cuando esto sucede, se observa un drenaje adicional en el transmisor, como resultado de la energía reactiva del campo cercano que no se devuelve. Este efecto se manifiesta como una impedancia diferente en la antena, como lo ve el transmisor.
El componente reactivo del campo cercano puede dar resultados ambiguos o indeterminados al intentar realizar mediciones en esta región. En otras regiones, la densidad de potencia es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia desde la antena. Sin embargo, en las proximidades muy cercanas a la antena, el nivel de energía puede aumentar drásticamente con solo una pequeña disminución de la distancia hacia la antena. Esta energía puede afectar negativamente tanto a los seres humanos como a los equipos de medición debido a las altas potencias involucradas. [4]
El campo cercano radiativo (a veces llamado región de Fresnel ) no contiene componentes de campo reactivos de la antena fuente, ya que está lo suficientemente lejos de la antena como para que el acoplamiento posterior de los campos se desfase con la señal de la antena y, por lo tanto, no puede devolver de manera eficiente energía inductiva o capacitiva de las corrientes o cargas de la antena. La energía en el campo cercano radiativo es, por lo tanto, toda energía radiante , aunque su mezcla de componentes magnéticos y eléctricos sigue siendo diferente del campo lejano. Más lejos en el campo cercano radiativo (media longitud de onda a 1 longitud de onda desde la fuente), la relación de campo E y H es más predecible, pero la relación E a H sigue siendo compleja. Sin embargo, dado que el campo cercano radiativo sigue siendo parte del campo cercano, existe la posibilidad de condiciones imprevistas (o adversas).
Por ejemplo, los objetos metálicos, como las vigas de acero, pueden actuar como antenas al recibir inductivamente y luego "re-irradiar" parte de la energía en el campo cercano radiativo, formando una nueva superficie radiante a considerar. Dependiendo de las características y frecuencias de la antena, este acoplamiento puede ser mucho más eficiente que la simple recepción de la antena en el campo lejano aún más distante, de modo que se puede transferir mucha más potencia a la "antena" secundaria en esta región de lo que sería el caso con una antena más distante. Cuando una superficie de antena radiante secundaria se activa de esta manera, crea sus propias regiones de campo cercano, pero se aplican las mismas condiciones a ellas. [4]
El campo cercano es notable por reproducir la inducción electromagnética clásica y los efectos de carga eléctrica en el campo EM, cuyos efectos se "apagan" al aumentar la distancia desde la antena: el componente del campo magnético que está en cuadratura de fase con los campos eléctricos es proporcional al cubo inverso de la distancia ( ) y la intensidad del campo eléctrico es proporcional al cuadrado inverso de la distancia ( ). Esta caída es mucho más rápida que los campos lejanos radiados clásicos ( campos E y B , que son proporcionales a la simple distancia inversa ( ). Normalmente, los efectos del campo cercano no son importantes a una distancia que supere unas pocas longitudes de onda de la antena.
Los efectos de campo cercano más distantes también implican efectos de transferencia de energía que se acoplan directamente a los receptores cerca de la antena, lo que afecta la potencia de salida del transmisor si se acoplan, pero no en caso contrario. En cierto sentido, el campo cercano ofrece energía que está disponible para un receptor solo si se aprovecha la energía, y esto es detectado por el transmisor mediante la respuesta a los campos electromagnéticos cercanos que emanan del receptor. Nuevamente, este es el mismo principio que se aplica en dispositivos acoplados por inducción , como un transformador , que extrae más energía en el circuito primario, si la energía se extrae del circuito secundario. Esto es diferente con el campo lejano, que constantemente extrae la misma energía del transmisor, ya sea que se reciba inmediatamente o no.
La amplitud de otros componentes (no radiativos/no dipolares) del campo electromagnético cerca de la antena puede ser bastante potente, pero, debido a que su caída con la distancia es más rápida que su comportamiento, no irradian energía a distancias infinitas. En cambio, sus energías quedan atrapadas en la región cercana a la antena y no extraen energía del transmisor a menos que exciten un receptor en el área cercana a la antena. Por lo tanto, los campos cercanos solo transfieren energía a receptores muy cercanos y, cuando lo hacen, el resultado se siente como un consumo de energía adicional en el transmisor. Como ejemplo de tal efecto, la energía se transfiere a través del espacio en un transformador común o un detector de metales por medio de fenómenos de campo cercano (en este caso, acoplamiento inductivo ), en un efecto estrictamente de corto alcance (es decir, el rango dentro de una longitud de onda de la señal).
Al resolver las ecuaciones de Maxwell para los campos eléctricos y magnéticos de una fuente oscilante localizada, como una antena, rodeada de un material homogéneo (normalmente vacío o aire ), se obtienen campos que, a distancia, decaen en proporción a donde r es la distancia desde la fuente. Estos son los campos radiantes, y la región donde r es lo suficientemente grande como para que estos campos dominen es el campo lejano.
En general, los campos de una fuente en un medio isótropo homogéneo se pueden escribir como una expansión multipolar . [5] Los términos en esta expansión son armónicos esféricos (que dan la dependencia angular) multiplicados por funciones esféricas de Bessel (que dan la dependencia radial). Para r grande , las funciones esféricas de Bessel decaen como , dando el campo radiado anterior. A medida que uno se acerca cada vez más a la fuente ( r más pequeño ), acercándose al campo cercano, otras potencias de r se vuelven significativas.
El siguiente término que se vuelve significativo es proporcional a y a veces se lo llama término de inducción . [6] Puede considerarse como la energía principalmente magnética almacenada en el campo y devuelta a la antena en cada semiciclo, a través de la autoinducción. Para r aún más pequeños , los términos proporcionales a se vuelven significativos; esto a veces se llama término de campo electrostático y puede considerarse como derivado de la carga eléctrica en el elemento de antena.
Muy cerca de la fuente, la expansión multipolar es menos útil (se requieren demasiados términos para una descripción precisa de los campos). En cambio, en el campo cercano, a veces es útil expresar las contribuciones como una suma de campos radiantes combinados con campos evanescentes , donde estos últimos decaen exponencialmente con r . Y en la fuente misma, o tan pronto como se ingresa en una región de materiales no homogéneos, la expansión multipolar ya no es válida y generalmente se requiere la solución completa de las ecuaciones de Maxwell.
Si se aplica una corriente eléctrica oscilante a una estructura conductora de algún tipo, aparecerán campos eléctricos y magnéticos en el espacio alrededor de esa estructura. Si esos campos se pierden en una onda espacial que se propaga, la estructura suele denominarse antena. Una antena de este tipo puede ser un conjunto de conductores en el espacio, típico de los dispositivos de radio , o puede ser una abertura con una distribución de corriente dada que irradia al espacio, como es típico de los dispositivos de microondas u ópticos . Los valores reales de los campos en el espacio alrededor de la antena suelen ser bastante complejos y pueden variar con la distancia desde la antena de diversas maneras.
Sin embargo, en muchas aplicaciones prácticas, sólo nos interesan los efectos en los que la distancia entre la antena y el observador es mucho mayor que la dimensión más grande de la antena transmisora. Las ecuaciones que describen los campos creados alrededor de la antena se pueden simplificar suponiendo una gran separación y eliminando todos los términos que sólo aportan contribuciones menores al campo final. Estas distribuciones simplificadas se han denominado "campo lejano" y normalmente tienen la propiedad de que la distribución angular de la energía no cambia con la distancia, aunque los niveles de energía siguen variando con la distancia y el tiempo. Una distribución de energía angular de este tipo se suele denominar patrón de antena .
Tenga en cuenta que, por el principio de reciprocidad , el patrón observado cuando una antena particular está transmitiendo es idéntico al patrón medido cuando la misma antena se utiliza para la recepción. Por lo general, se encuentran relaciones simples que describen los patrones de campo lejano de la antena, que a menudo involucran funciones trigonométricas o, en el peor de los casos, relaciones de transformada de Fourier o Hankel entre las distribuciones de corriente de la antena y los patrones de campo lejano observados. Si bien las simplificaciones de campo lejano son muy útiles en los cálculos de ingeniería, esto no significa que las funciones de campo cercano no se puedan calcular, especialmente utilizando técnicas informáticas modernas. Un examen de cómo se forman los campos cercanos alrededor de una estructura de antena puede brindar una gran perspectiva sobre las operaciones de tales dispositivos.
El campo electromagnético en la región de campo lejano de una antena es independiente de los detalles del campo cercano y de la naturaleza de la antena. La impedancia de onda es la relación entre la intensidad de los campos eléctrico y magnético, que en el campo lejano están en fase entre sí. Por lo tanto, la " impedancia del espacio libre " del campo lejano es resistiva y viene dada por:
Con la aproximación habitual para la velocidad de la luz en el espacio libre c 0 ≈ 2,9979 × 108 m/s, lo que da la expresión frecuentemente utilizada:
El campo electromagnético en la región de campo cercano de una antena de bobina eléctricamente pequeña es predominantemente magnético. Para valores pequeños de a/ la La impedancia de un bucle magnético es baja e inductiva, siendo a corto alcance asintótica a:
El campo electromagnético en la región de campo cercano de una antena de varilla eléctricamente corta es predominantemente eléctrico. Para valores pequeños de a/ la La impedancia es alta y capacitiva, siendo asintótica a corto alcance a:
En ambos casos, la impedancia de onda converge con la del espacio libre a medida que el rango se aproxima al campo lejano.
Efectos locales
Otro
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