Nahfeld
Fresnel-Gebiet
Das Nahfeld beschreibt den Bereich im geringen Abstand einer Sendeantenne.
Dabei kann zwischen einem Reaktiven Nahfeld und einem Strahlenden Nahfeld unterschieden werden (BNetzA).
Das Reaktive Nahfeld (r < λ/2π) kann lokal starke Überhöhungen des elektrischen und des magnetischen Feldes vorweisen. Hier dominieren die elektrischen Felder der Ladungsverteilungen auf der Antenne und die elektrischen und magnetischen Felder sind noch nicht in Phase sondern um bis zu 90° verschoben.
Das reaktive Nahfeld speichert Blindenergie und strahlt keine Energie ab.
Reaktives Nahfeld (max. Abstand):
(Festlegung BNetzA)
r = Radius, Abstand zur Quelle [m]
λ = Wellenlänge [m]
π = Kreiszahl (Pi) [1]
Reaktives Nahfeld (UHF):
f(UHF) = 300 MHz - 3000 MHz
λ(UHF) =
1 m
-
0.1 m
r(Reaktives Nahfeld: UHF) =
0.16 m
-
0.016 m
Das Reaktive Nahfeld einer Rundstrahlantenne im UHF-Bereich reicht von der Antenne bis ca. 0.16 m (300 MHz), bzw. 0.016 m (3 GHz).
Wechselstrom(50 Hz): λ = 5996 km, r(Nahfeld) ≈ 954 km
Hochfrequenzschwelle(100 kHz): λ = 2998 m, r(Nahfeld) ≈ 477 m
Das Strahlende Nahfeld (λ/2π >r < 4λ) ist die Zwischenzone, oder auch Übergangszone genannt, in der sich die Phasen von elektrischem und magnetischem Feld einander annähern bis sie schließlich in Phase schwingen und sich von der Antenne ablösen.
Strahlendes Nahfeld:
(Festlegung BNetzA)
r = Radius, Abstand zur Quelle [m]
λ = Wellenlänge [m]
π = Kreiszahl (Pi) [1]
Das Nahfeld ist abhängig von der geometrische Ausdehnung der Antenne (Strahlungsquelle) in Relation zur Wellenlänge λ der abgestrahlten elektromagnetischen Welle.
Ein Isotroptrahler weist definitionsgemäß kein Nahfeld auf.
Das Nahfeld von Antennen mit geometrischen Abmessungen kleiner der Wellenlänge λ geht ab einem Abstand/Radius r ≈ 2λ in das Fernfeld über.
Das Nahfeld von Antennen mit geometrischen Abmessungen größer der Wellenlänge λ geht ab einem Abstand/Radius r ≈ 4λ in das Fernfeld über.
Elektrisch leitende Materialien im Bereich des Nahfeldes beeinflussen den Feldstärkeverlauf und die Antennencharakteristik. So ist unabhängig von der Art der Antenne auch das unmittelbare Umfeld der Antenne für deren Nahfeldcharakteristik verantwortlich. So kann es sein, dass metallische Gegenstände in der Nähe der Antenne als Sekundärstrahler erregt werden und Feldüberhöhungen hervorrufen.
⇒ Antennenfeldzonen
⇒ Fernfeld
Formelsammlung
⇒ Übergangsfeld