Fernfeld
Fraunhofer-Region
Das Fernfeld (Fraunhofer-Region) beschreibt den an das Nahfeld, bzw. das Übergangsfeld angrenzenden Bereich einer Sendeantenne in der sich die elektromagnetische Welle unabhängig von der Antenne als ebene Welle im Raum ausbreitet.
Fernfeld (BNetzA):
r ≥ 4λ
Festlegung: BNetzA; für D < λ
D = Antennenausdehnung
Fernfeld (allg.):
L < λ ⇒ r ≥ 2λL > λ ⇒ r =
L = Antennenlänge [m]
r = Radius [m]
λ = Wellenlänge [m]
Das Fernfeld (Fraunhofer-Region) beschreibt den Bereich einer Quelle elektromagnetischer Wellen, ab der die elektrische Feldstärke E, magnetische Feldstärke H und der Poynting Vektor S→ einer sich ausbreitenden elektromagnetischen Welle senkrecht aufeinander stehen und in Phase schwingen und über den Freiraumwellenwiderstand Z0 miteinander gekoppelt sind.
Die elektromagnetische Welle breitet sich ab diesem Punkt unabhängig von der Antenne als ebene Welle im Raum aus.
Fernfeld (UHF):
Das Fernfeld einer Rundstrahlantenne (z.B. λ/2- und λ/4- Dipole) bildet sich in einem Abstand von etwa 4λ aus, d.h. im UHF-Bereich ab ca. 0,64 m (300 MHz), bzw. 0,064 m (3 GHz).
Wechselstrom(50 Hz): λ = 5996 km, r(Fernfeld) > 3816 km.
Hochfrequenzschwelle(100 kHz): λ = 2998 m, r(Fernfeld) > 1908 m.
Um eine Antenne, bzw. der Quelle einer elektromagnetischen Welle lassen sich bis zu drei Bereiche unterteilen:
⇒ Das Nahfeld (≙ reaktives Nahfeld) in der keine Abstrahlung erfolgt.
Festlegung: BNetzA; für D < λ
D = Antennenausdehnung
⇒ Das Übergangsfeld (≙ strahlendes Nahfeld, Fresnel-Region, Übergangszone, Zwischenzone) in der elektromagnitsche Wellen abgestrahlt werden aber das magnetische Feld H noch von dem elektrischen Feld E entkoppelt ist.
Festlegung: BNetzA; für D < λ
D = Antennenausdehnung
⇒ Das Fernfeld (Fraunhofer-Region) beschreibt den Abstand zur Antenne ab der das magnetische Feld H und das elektrische Feld E in Phase schwingen und über den Freiraumwellenwiderstand Z0 miteinander gekoppelt sind.
Die elektromagnetische Welle breitet sich ab diesem Punkt unabhängig von der Antenne als ebene Welle im Raum aus.
Fernfeld (BNetzA):
r ≥ 4λ
Festlegung: BNetzA; für D < λ
D = Antennenausdehnung
Fernfeld (allg.):
L < λ ⇒ r ≥ 2λL > λ ⇒ r =
Die elektrische Feldstärke E ist eine vektorielle Größe, welche die Kraft F und Richtung eines elektrischen Feldes beschreibt, d.h. die Kraft F→ die auf eine Elektrische Ladung q (bzw. elektrisch geladenen Körper) in dem betrachteten Feld wirkt.
Die magnetische Feldstärke H, H→ ist eine vektorielle Größe, welche die Kraft F und Richtung eines magnetischen Feldes beschreibt.