Der Umrechnungsrechner für Antennen-Nahfeld und Fernfeldentfernung bestimmt die Grenzen zwischen dem reaktiven Nahfeld, dem strahlenden Nahfeld (Fresnel-Bereich) und den Fernfeldbereichen basierend auf der Antennengröße und der Betriebsfrequenz. Das Verständnis dieser Abstände ist für Antennenmessungen, Platzierung und Leistungsbewertung im HF-Design von entscheidender Bedeutung.
Formeln
λ = c / f
Reaktiver Nahfeldabstand (R_nf) = 0,62 * √(D³ / λ)
Strahlendes Nahfeld (Fresnel-Bereich) = D² / (2 * λ)
Fernfeldentfernung (R_ff) = 2 * D² / λ
Formelerklärung
- λ ist die Wellenlänge, die man erhält, indem man die Lichtgeschwindigkeit (c) durch die Frequenz (f) dividiert.
- D ist die größte Abmessung der Antenne.
- Das reaktive Nahfeld ist der Bereich sehr nahe an der Antenne, der von gespeicherter Energie dominiert wird.
- Das strahlende Nahfeld oder Fresnel-Gebiet erstreckt sich über die reaktive Zone hinaus, wo das Strahlungsmuster abstandsabhängig ist.
- Das Fernfeld beginnt dort, wo sich das Strahlungsmuster stabilisiert und die Leistungsdichte dem umgekehrten Quadratgesetz folgt.
Verwendungsmöglichkeiten dieses Rechners
- Bestimmung sicherer Messabstände für Antennentests.
- Bewertung der Antennenplatzierung in HF-Kammern und Freifeldbereichen.
- Klassifizierung von Nah- und Fernfeldregionen zur Compliance- und Leistungsanalyse.
- Planung von Antennenaufbauten für Kommunikations-, Radar- und EMV-Tests.
Wie groß ist die Fernfeldentfernung für eine 1-Meter-Antenne, die bei 3 GHz betrieben wird?
Eingabe : D = 1 m, f = 3 GHz
Ausgabe :
- λ = 3e8 / 3e9 = 0,1 m
- Reaktives Nahfeld = 0,62 * √(1³ / 0,1) = 0,62 * 3,16 = 1,96 m
- Abstrahlendes Nahfeld = 1² / (2 * 0,1) = 5 m
- Fernfeld = 2 * 1² / 0,1 = 20 m
- Das Fernfeld beginnt etwa 20 Meter von der Antenne entfernt.