Потери на отражение в ближнем поле

В ближнем поле отношение напря­женностей электрического и магнитно­го полей уже не зависит от характери­стического сопротивления среды, а оп­ределяется в основном параметрами источника (антенны). Если источник высоковольтный и слаботочный, вол­новое сопротивление превышает 377 Ом и поле будет высокоомным, или электрическим. Для низковольтного и сильноточного источника волновое сопротивление меньше 377 Ом и поле будет низкоомным, или магнитным.

Поскольку потери на отражение есть функция отношения между волно­вым сопротивлением и сопротивлени­ем экрана, эти потерн зависят от вол­нового сопротивления. Высокоомное (электрическое) поле имеет, поэтому большие потери на отражение, чем плоская волна. Аналогично потерн на отражение для низкоомного (магнитно­го) поля меньше, чем для плоской вол­ны. На рисунке представлены соот­ветствующие графики для случая мед­ного экрана, удаленного от источника на расстояние 1 и 30 м. Здесь же для сравнения приведен график потерь на отражение для плоской волны.

Рисунок. 1.8 Потери на отражение в ближнем поле.

При любом определенном расстоя­нии между источниками и экраном эти три кривые (для электрического и маг­нитного полей и плоской волны) на графике сливаются в одну на частоте, при которой расстояние между источ­ником и экраном становится равным . При разнесении источника и эк­рана на 30 м кривые магнитного и электрического полей пересекаются на частоте 1,6 МГц.

На рисунке приведены графики для точечных источников, создающих толь­ко электрические или только магнит­ные поля. Однако большинство встре­чающихся на практике источников да­ет комбинированное поле с электриче­ской и магнитной составляющими. От­сюда следует, что для реального источника кривая потерь на отражение ле­жит где-то между показанными на гра­фике линиями "электрическое поле” и ’’магнитное поле”.

Как можно увидеть на рисунке, для электрического поля потерн на отра­жение с частотой уменьшаются, пока расстояние от источника не станет равным . На этой точкой потерн на отражение будут те же, что и для плос­кой волны. Потерн на отражение маг­нитного поля с частотой увеличивают­ся опять-таки до тех пор, пока не будет достигнуто расстояние , после че­го они уменьшаются, так же как и для плоской волны.

ПОТЕРИ НА ОТРАЖЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕ­СКОГО ПОЛЯ

Волновое сопротивление, создаваемое точечным источником электрического поля, можно аппроксимировать при усло­вии r « следующим уравнением:

(7.1)

где r - расстояние от источника до экрана в метрах,

- диэлектрическая проница­емость.

Потери на отражение можно опре­делить, подставив в уравнение получим:

(дБ). (7.2)

Характеристическое сопротивление экрана можно определить из уравнения.

На рисунке линии "электрическое поле представляют собой графики уравнения

для медного экрана при расстоянии г, равной 1 или 30 м. Это уравнение и соответст­вующие графики отображают потери на отражение на определенном расстоянии от точечного источника, создающего только электрическое поле. Реальный источник создает, в дополнение к элект­рическому полю небольшую составляю­щую магнитного поля. Поэтому истин­ные потери на отражение соответствуют точкам, расположенным на рисунке где-то между линиями электрического поля и плоской волны. Поскольку в общем случае мы не знаем, где именно, обычно для определения потерь на отражение электрического поля используются резу­льтаты вычислений для плоской волны. Коэффициентом обычно прене­брегают, так как потери на отражение велики по отношению к корректирующе­му члену.