MISURE DI CAMPO: CAMPO VICINO E CAMPO LONTANO

 

La distribuzione dei Campi Elettromagnetici nello spazio circostante di una data sorgente dipende dalle caratteristiche radioelettriche della sorgente stessa e dal punto di osservazione. A seconda della distanza del punto di misurazione dalla sorgente che origina il campo, si individuano due diverse regioni :

  • Regione di campo vicino,
  • Regione di campo lontano (zona di Fraunhofer)

Inoltre, la regione di campo vicino si suddivide ulteriormente in:

  • Regione di campo vicino reattivo,
  • Regione di campo vicino radiativo (zona di Fresnel)

La distinzione tra le diverse regioni dipende dalle dimensioni della sorgente e dalla lunghezza d’onda (quindi la frequenza di radiazione). Per strutture elettricamente piccole, la separazione tra campo vicino e lontano si ha per distanze pari circa alla lunghezza d’onda λ (che alle frequenze utilizzate in telefonia mobile è nell’ordine di 11-35cm). Per strutture elettricamente estese (dimensioni dell’antenna molto superiori a λ), la medesima separazione avviene ad una distanza di circa 2D2/ λ. La distinzione in tali zone assume un determinante significato operativo sulle procedure di misura:

  • In condizioni di campo vicino, le misure di campo devono essere condotte in maniera indipendente per campo elettrico e campo magnetico;
  • In condizioni di campo lontano, invece, è possibile misurare uno solo dei campi (elettrico o magnetico) e ricavare di conseguenza l’altro, essendo il campo elettrico E e quello magnetico H legati tra loro dall’impedenza caratteristica dello spazio libero Z0=377Ω.

Nelle misure in campo vicino reattivo, i campi variano fortemente da punto a punto senza una correlazione definita. Questa zona risulta localizzata nelle immediate vicinanze della sorgente, dove le componenti reattive del campo predominano su quelle radiative. In tali condizioni, i fenomeni di propagazione di potenza sono assai ridotti, e le componenti reattive dell’energia elettromagnetica decadono molto rapidamente in funzione della distanza, assumendo significato solo in diretta prossimità dell’emettitore. Nella zona di campo vicino radiativo (zona di Fresnel) comincia a prendere invece consistenza il trasporto di potenza elettromagnetica, pur non realizzandosi ancora una propagazione per onda piana. In campo lontano, invece, è molto più semplice valutare l’andamento dei campi, poiché essi assumono le caratteristiche di onda piana: E ed H oscillano in direzioni ortogonali e il loro rapporto E/H è costantemente pari a 377Ω.