campo lejano

El campo lejano es la región alrededor de una antena radiante donde los campos eléctrico y magnético se han desacoplado entre sí y se propagan juntos como una onda plana. A estas distancias, la intensidad del campo disminuye predeciblemente con la distancia (proporcional a 1/r), y el patrón de radiación se vuelve independiente de la distancia a la que se mida. Más cerca de la antena se encuentra el campo cercano, donde la relación entre los campos E y H es complicada y los patrones cambian drásticamente con la distancia.

El límite entre el campo cercano y el campo lejano depende de la longitud de onda y del tamaño de la antena. Para la mayoría de las antenas prácticas, el campo lejano comienza a una distancia de aproximadamente 2D2/λ, donde D es la dimensión más grande de la antena y λ es la longitud de onda. Una antena de 1 GHz con D = 0.3 m se encuentra en campo lejano más allá de aproximadamente 0.6 m; una matriz de 60 GHz con D = 0.05 m puede no alcanzar el verdadero campo lejano hasta decenas de centímetros de distancia. En algunos sistemas, especialmente en las matrices en fase y las antenas directivas, la transición es gradual en lugar de brusca.

Las mediciones de campo lejano son estándar en la caracterización de antenas. Las cámaras anecoicas, los rangos de techo y los rangos de prueba de antenas compactas funcionan asegurándose de que la antena bajo prueba esté en campo lejano cuando comienzan las mediciones. A estas distancias, se pueden medir la ganancia, el patrón de radiación, la polarización y los niveles de lóbulos laterales sin preocuparse de que la distancia de prueba en sí misma esté distorsionando los resultados. La sonda de campo cercano, por el contrario, requiere un modelado cuidadoso y se reserva para la obtención de imágenes de campo cercano y el diagnóstico de problemas de acoplamiento de antenas.

La distinción es importante para el diseño del sistema. Una antena de estación base funciona de acuerdo con su patrón de campo lejano cuando atiende a dispositivos móviles distantes; un cabezal de lectura en un portal RFID opera parcialmente en campo cercano y parcialmente en campo lejano, por lo que su comportamiento real puede desviarse de los gráficos de radiación del catálogo. Del mismo modo, dos antenas cercanas pueden interactuar a través del acoplamiento de campo cercano incluso si sus patrones de campo lejano sugieren que deberían estar desacopladas. Los modelos de propagación de ondas y los presupuestos de enlace asumen la radiación de campo lejano, por lo que fallan en rangos muy cortos.