天线近场和远场是用来描述天线工作状态的两种状态。在天线的发射或接收范围内,电磁场和电磁波通常被划分为天线的近场和远场。
天线的近场通常被称为反射区,它的主要特征是电磁场的强度随着距离的增加而衰减较慢,有时也被称为感应区。通过正常的反射作用,天线近场可以引起电感或电流的感应。天线的远场通常被称为辐射区,它的特点是距离天线越远,电磁场强度就越小,这通常是最感兴趣的性质。
天线近场存在于天线距离其所辐射电磁波波长的1至2倍距离之内。天线近场是指靠近天线的区域,在这个区域内,电磁波在天线周围被强烈反射。天线近场中的电磁场不服从麦克斯韦方程,因为在近场中,电磁波的特征值(频率,波长等)发生了显著变化,因此不再是电磁波的某些特性。在天线设计中需要考虑天线近场带来的影响。
天线的近场在工程应用中具有广泛的应用,包括天线对接收和发送信号的影响、电磁波从天线辐射比较强的区域内的传输等。
天线的远场通常是指与天线距离大于波长的2倍。在这个距离下,电磁场的变化表现为辐射或电磁波传输。天线远场的传输速度符合麦克斯韦方程,并遵循电磁波的常规特性,包括改变波长时导致的变化。天线的远场通常被视为天线设计的重要因素。在远场传输中,电磁波的功率密度逐渐减少,这意味着当电磁波到达较远的位置时,它的强度会变得非常微弱。
天线近场对许多工程应用非常重要。在接收方面,天线近场经常用于通过感应电流检测电磁波或信号。在发送方面,天线近场可以用来准备电磁波,或通过引入对电磁波的反射来增强信号的强度。天线近场还可以确定电磁波在传播过程中可能遇到的问题,如信号衰减和相位失真。