什么是天线近场和远场

围绕着天线的场可以划分为两个主要的区域：接近天线的区域称为近场或者菲斯涅耳（Fresnel ）区，离天线较远的称为远场或弗朗霍法（Fraunhofer ）区。参考下图，两区的分界线可取为半径

R=2L 2/ λ （m）

其中，L 是天线的最大尺寸（米），λ是波长（米）。

在远场或弗朗霍法（Fraunhofer ）区，测量到的场分量处于以天线为中心的径向的横截面上，并且所有的功率流（更确切地说是能量流）都是沿径向向外的。在远场，场波瓣图的形状与到天线的距离无关。在近场或者菲斯涅耳（Fresnel ）区，电场有明显的纵向（或者径向）分量，而功率流则不是完全径向的。在近场，一般来说场波瓣图的形状取决于到天线的距离。

如果如下图所示用想象的球面边界包裹住天线，则在接近球面极点的区域可 以视为反射器。另一方面，以垂直于偶极子方向扩散的波在赤道区域产生了穿透

球面的功率泄漏，就好像这个区域是部分透明一样。

/ J 边界球面阻档

扱点 （类似手反射器）

心）偶极子天线附近的能流

（b ） t ⅛射场波测图（半径矢Htr 正比于该方向ffj ⅛3t 场）

这导致了天线附近的能量往返振荡伴随赤道区域的向外能量流的情况。外流

的功率决定了天线辐射出去的功率，而往返振荡的功率代表了无效功率一一被 限制在天线附近，就像一个谐振器。

对于一个二分之一波长的偶极子天线，某一个瞬间能量被储存在靠近天线末 端（或最大、边界球面 功界球面

近场（反射1 的能流）―Γ 极点

偶磧子天线 赤道

■ I 4

平面

大

⅛

电荷区）的电场中；而过了半个周期后，能量被储存在靠近天线中点（或者最大电流区）的磁场中。

注意：虽然有时使用“功率流”一词，实际上是“能量”在流动。功率是能

量流对时间的变化率。这就像常说的付功率账单，其实是为电能买单。

通常，天线周围场，划分为三个区域：无功所场区，辐射近场区和辐射远场区。

射频信号加载到天线后，紧邻天线除了辐射场之外，还有一个非辐射场。该场与距离的高次幂成反比，随着离开天线的距离增大迅速减小。在这个区域，由于电抗场占优势，因而将此区域称为电抗近场区，它的外界约为一个波长。超过电抗近场区就到了辐射场区，按照与天线距离的远近，又把辐射场区分为辐射近场区和辐射远场区。

无功近场区

又称为电抗近场区，是天线辐射场中紧邻天线口径的一个近场区域。在该区域中，电

抗性储能场占支配地位，该区域的界限通常取为距天线口径表面λ/2 π处。从物理概

念

上讲，无功近场区是一个储能场，其中的电场与磁场的转换类似于变压器中的电场、磁场之间的转换，是一种感应场。

辐射近场区：

超过电抗近场区就到了辐射场区，辐射场区的电磁场已经脱离了天线的束缚，并作为电磁波进入空间。按照与天线距离的远近，又把辐射场区分为辐射近场区和辐射远场区。在辐射近场区中，辐射场占优势，并且辐射场的角度分布与距离天线口径的距离有关。对于通常的天线，此区域也称为菲涅尔区。

辐射远场区：

通常所说的远场区，又称为夫朗荷费区。在该区域中，辐射场的角分布与距离无关。严格地讲，只有离天线无穷远处才能到达天线的远场区。

公认为，辐射近场区与远场区的分界距离R 为：2D*D/ λ。见下图。

其中，图是的D 为天线直径；为天线波长，D>>λ。

要进一步说明的是：辐射场中，能量是以电磁波形式向外传播，无功

近场

中射频能量以磁场、电场形式相互转换，并不向外传播。