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Antennentheorie – Nahfeld und Fernfeld

Nach der Erörterung der grundlegenden Antennenparameter im vorangegangenen Kapitel ist ein weiteres wichtiges Thema die Betrachtung des Nahfelds und des Fernfelds einer Antenne.

Die in Antennennähe gemessene Strahlungsintensität unterscheidet sich von der in größerer Entfernung gemessenen. Obwohl der Fernfeldbereich weit von der Antenne entfernt liegt, gilt er dennoch als gültiger Messbereich, da die Strahlungsintensität dort weiterhin relativ hoch ist.

Nahfeldregion

Der Bereich unmittelbar um die Antenne wird als Nahfeld bezeichnet. Dieser Bereich ist von induktiven Effekten dominiert und wird daher auch als Induktionsfeld bezeichnet, obwohl er auch einige Strahlungskomponenten enthält.

Fernfeldregion

Der Bereich weit entfernt von der Antenne wird als Fernfeld bezeichnet. Er ist auch als Strahlungsfeld bekannt, da hier die Strahlungseffekte dominieren. Viele wichtige Antennenparameter, wie Richtwirkung und Strahlungsdiagramm, werden innerhalb dieses Bereichs definiert und gemessen.

Feldmuster

Die Feldverteilung lässt sich durch die Feldstärke quantifizieren, und die resultierende grafische Darstellung wird als Felddiagramm bezeichnet. Wird die abgestrahlte Leistung einer Antenne in Form der elektrischen Feldstärke E (V/m) angegeben, spricht man vom Felddiagramm. Wird sie hingegen in Form der Leistung (W) quantifiziert, spricht man vom Leistungsdiagramm.

Die grafische Verteilung des Strahlungsfeldes bzw. der Strahlungsleistung hängt ab von:

•Im Fernfeld nur auf den räumlichen Winkeln (θ,ϕ);

•Im Nahfeldbereich, sowohl hinsichtlich der räumlichen Winkel (θ,ϕ) als auch des radialen Abstands (r).

Die Eigenschaften der Nah- und Fernfeldregionen lassen sich mithilfe grafischer Darstellungen besser verstehen.

Feldmuster

Feldmuster können wie folgt kategorisiert werden:

•Reaktive Nahfeldregion und strahlende Nahfeldregion – beide zusammenfassend als Nahfeldregion bezeichnet.

•Ausstrahlende Fernfeldregion – kurz Fernfeldregion genannt.

Der Bereich unmittelbar um die Antenne herum ist das reaktive Nahfeld, auch nicht-strahlendes Feld genannt, in dem Strahlungseffekte nicht dominieren. Angrenzend daran befindet sich das strahlende Nahfeld, auch Fresnel-Feld genannt, in dem die Strahlung dominant wird und die Winkelverteilung des Feldes von der Entfernung zur Antenne abhängt.

Jenseits davon liegt das strahlende Fernfeld. In diesem Bereich ist die Feldverteilung unabhängig von der Entfernung, und das effektive Strahlungsmuster ist ausgebildet.

Um mehr über Antennen zu erfahren, besuchen Sie bitte:

 

Veröffentlichungsdatum: 01.04.2026

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