Дальняя зона

Да́льняя зо́на (антенны), зона дифракции Фраунгофера, волнова́я зона — область пространства, окружающая источник волн (антенну или объект дифракции) и простирающаяся до бесконечности, в которой плотность потока энергии излучения обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника^[1].

Определение

В дальней зоне направленные свойства антенны (диаграмма направленности) зависят только от направления и не зависят от расстояния до антенны, в отличие от промежуточной зоны (зоны дифракции Френеля), располагающейся между дальней и ближней зонами, и ближней зоны (поле в ближней зоне дифракции определяется законами геометрической оптики). В случае электромагнитных волн в дальней зоне пренебрегают продольными компонентами векторов электрического и магнитного полей, которые могут быть существенны вблизи антенны (объекта дифракции), и оперируют только касательными компонентами, что означает перенос мощности волной только в радиальном направлении и то, что волна является сферической. Электрический и магнитный векторы колеблются в фазе, что означает перенос в пространстве только активной мощности^[2]. Когда говорят о диаграмме направленности антенны, диаграмме моностатической или бистатической эффективной площади рассеяния, то обычно подразумевают их определение именно в дальней зоне.

Граница дальней зоны — условная, определяется соотношением размеров антенны (объекта дифракции) и длины волны^[3]:

${\displaystyle r\gg {\frac {2D^{2}}{\lambda }},}$

где: ${\displaystyle r}$ — расстояние от фазового центра антенны;

${\displaystyle D}$ — максимальный габаритный размер антенны (размер апертуры);

${\displaystyle \lambda }$ — длина волны.

Необходимо проявлять осторожность при применении этого определения к антеннам по следующим причинам: оно выведено из соображений, относящихся к плоским антеннам; предполагается, что ${\displaystyle D}$ гораздо больше ${\displaystyle \lambda .}$ Там где указанные условия не выполняются, для поля в дальней зоне следует использовать расстояние более ${\displaystyle 10\lambda }$^[4].

Ссылки

1. ГОСТ Р 51317.4.3-99. Устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю. Требования и методы испытаний.  (неопр.) Дата обращения: 22 сентября 2020. Архивировано 4 августа 2020 года.
2. Баскаков С. И. Основы электродинамики. — М.: Сов. радио, 1973. С. 209—211.
3. Никольский В. В., Никольская Т. И.. Электродинамика и распространение радиоволн. — М.: Наука, 1989. С. 350.
4. Рекомендация Международного союза электросвязи (МСЭ-R) BS.1698 «Оценка полей от наземных радиовещательных передающих систем», 2005 г.