Напряженность дипольного поля в свободном пространстве

Напряженность дипольного поля в свободном пространстве в телекоммуникациях - это напряженность электрического поля, создаваемого полуволновым диполем в идеальных условиях. Фактическая напряженность поля в земных условиях рассчитывается по эмпирическим формулам на основе этой напряженности поля.

Плотность мощности [ править ]

Пусть N - эффективная мощность, излучаемая изотропной антенной, а p - плотность мощности на расстоянии d от этого источника ^[1]

${\ displaystyle {\ mbox {p}} = {\ frac {N} {4 \ cdot \ pi \ cdot d ^ {2}}}}$

Плотность мощности также определяется с точки зрения напряженности электрического поля;

Пусть E - электрическое поле, а R - полное сопротивление свободного пространства.

${\ displaystyle {\ mbox {p}} = {\ frac {E ^ {2}} {R}}}$

Следующее соотношение получается приравниванием двух,

${\ displaystyle {\ frac {N} {4 \ cdot \ pi \ cdot d ^ {2}}} = {\ frac {E ^ {2}} {R}}}$

или изменив условия

${\ displaystyle {\ mbox {E}} = {\ frac {{\ sqrt {N}} \ cdot {\ sqrt {R}}} {2 \ cdot {\ sqrt {\ pi}} \ cdot d}}}$

Числовые значения [ править ]

Импеданс свободного пространства примерно${\ displaystyle 120 \ cdot \ pi}$

Поскольку используется полуволновой диполь , следует также учитывать его усиление по сравнению с изотропной антенной ( ),${\ displaystyle {\ mbox {2,15 дБи}} = 1,64}$

${\ displaystyle {\ mbox {E}} = {\ frac {{\ sqrt {1.64 \ cdot N}} \ cdot {\ sqrt {120 \ cdot \ pi}}} {2 \ cdot {\ sqrt {\ pi} } \ cdot d}} \ примерно 7 \ cdot {\ frac {\ sqrt {N}} {d}}}$

В этом уравнении используются единицы СИ .

Выражая то же уравнение в:

кВт вместо Вт по мощности ,

км вместо м по расстоянию и

мВ / м вместо В / м в электрическом поле

эквивалентно умножению выражения справа на . ^[2] В этом случае${\ displaystyle {\ sqrt {1000}}}$

${\ displaystyle {\ mbox {E}} \ приблизительно 222 \ cdot {\ frac {\ sqrt {N}} {d}}}$

См. Также [ править ]

• Антенны
• Эффективная излучаемая мощность
• Электрическое поле
• Измеритель напряженности поля
• Модель распространения радиоволн

Ссылки и примечания [ править ]