Напряженность дипольного поля в свободном пространстве

Напряженность дипольного поля в свободном пространстве , в телекоммуникациях , — это напряженность электрического поля, создаваемая полуволновым диполем в идеальных условиях. Фактическая напряженность поля в земных средах рассчитывается по эмпирическим формулам, основанным на этой напряженности поля.

Плотность мощности

Пусть N — эффективная мощность, излучаемая изотропной антенной , а p — плотность мощности на расстоянии d от этого источника.

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

Плотность мощности также определяется напряженностью электрического поля;

Пусть E — электрическое поле, а Z — импеданс свободного пространства.

${\mbox{p}}={\frac {E^{2}}{Z}}$

Следующее соотношение получается путем приравнивания этих двух величин:

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

или изменив условия

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

Числовые значения

Импеданс свободного пространства примерно равен $120\pi ~\Omega$

Поскольку полуволновой диполь используется , его выигрыш по сравнению с изотропной антенной ( ${\mbox{2.15 dBi}}=1.64$ ) также следует принять во внимание,

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

В этом уравнении единицы СИ используются .

Выразив то же уравнение в:

кВт вместо Вт по мощности ,

км вместо м на расстоянии и

мВ/м вместо В/м в электрическом поле

эквивалентно умножению выражения справа на ${\sqrt {1000}}$. В этом случае,

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

См. также

• Антенна (радио)
• Эффективная излучаемая мощность
• Электрическое поле
• Измеритель напряженности поля
• Модель распространения радиоволн