近距離場と遠距離場

近傍場と遠方場は、送信アンテナなどの物体の周囲の電磁場 (EM)の領域、または物体からの放射散乱の結果です。非放射近傍場の動作はアンテナまたは散乱体の近くで優勢ですが、電磁放射遠方場の動作はより遠い距離で優勢になります。

遠方場の E (電気) およびB (磁気) 放射場の強度は、発生源からの距離が増加するにつれて減少し、その結果、送信信号における電磁放射の電力強度は反比例の法則に従います。対照的に、近傍場のEおよびB強度は距離とともにより急速に減少します。放射場は距離の反比例の法則で減少し、反応場は反比例の法則で減少し、その結果、電界部分の電力はそれぞれ反比例の 4 乗および反比例の 6 乗で減少します。近傍場に含まれる電力の急激な低下により、近傍場による効果はアンテナの放射部分から数波長離れると実質的に消失し、逆にアンテナから波長のごく一部だけ離れたところでは、近傍場の効果が放射遠方場を圧倒します。

通常動作中のアンテナでは、正電荷と負電荷は金属表面から出ることができず、励起「信号」電圧（送信機またはその他の電磁励起電位）によって互いに分離されます。これにより、振動（または反転）電気双極子が生成され、近距離場と遠距離場の両方に影響します。

近傍場領域と遠方場領域の境界は漠然としか定義されておらず、放射源から放射される主波長( λ ) と放射要素のサイズによって決まります。

近傍場とは、アンテナ導体の近く、またはその周囲の分極媒体内の場所を指します。この場所では、磁力線がアンテナに電気的に接続されたまま、電磁波の生成と放射が妨害される可能性があります。そのため、近傍場における隣接する導電性物体による放射の吸収は、信号発生器 (送信機) の負荷に検出可能な影響を及ぼします。近傍場では、電界と磁界が互いに独立して存在することができ、異なるサブ領域で、一方のタイプのフィールドが他方のフィールドよりも不釣り合いに大きくなることがあります。

近接場効果のわかりやすい例としては、人体の一部を「耳」に近づけたときに、一組のラビットイヤー TV アンテナが拾うノイズ レベルが変化することが挙げられます。同様に、人がアンテナから腕の長さ以内の範囲を歩き回ったときに、遠方の放送局にチューニングされた FM ラジオの音質が変化することも挙げられます。

近傍場は、固定位相関係を持つ双極子の集合として考えられる多極子型場によって支配されます。従来のアンテナの一般的な目的は、遠距離までワイヤレスで通信することであり、多くの単純なアンテナの放射と受信の計算では、近傍場の複雑な効果のほとんどは都合よく無視できます。

媒体（例えば人体静電容量）との相互作用により、エネルギーがアンテナに給電するソースに反射されることがあります。これは、反応性近傍場で発生します。このゾーンは、おおよそ⁠1/6⁠最も近いアンテナ表面の波長の。

近接場は、特にスマートフォンやタブレット コンピューターのタッチスクリーンで使用されるような静電容量式センシング技術の開発において、ますます関心が高まっています。遠距離場はアンテナ機能の通常の領域ですが、アンテナと呼ばれながらも近接場通信に特化したデバイスも存在します。変圧器に見られる磁気誘導は、このタイプの近接場電磁相互作用の非常に単純な例として考えることができます。たとえば、 RFIDの送受信コイルや、ワイヤレス充電および誘導加熱用の放射コイルなどです。ただし、これらを「アンテナ」として技術的に分類することは議論の余地があります。

媒体との相互作用により、エネルギーがソースに戻らない場合があり、自由空間で見られるものから大幅に逸脱する電磁波の歪みが発生します。これは、やや離れた放射近傍場領域を示しています。八木宇田アンテナの場合のように、ビーム形成の目的でこのゾーンに受動反射要素を配置することができます。または、複数の能動要素を組み合わせてアンテナアレイを形成することもできます。ローブの形状は、要素の距離と励起位相の要因になります。

遷移ゾーンと呼ばれるもう 1 つの中間領域は、アンテナの形状と励起波長という、いくぶん異なる基準で定義されます。これはアンテナから約 1 波長離れており、放射波の電気部分と磁気部分が最初にバランスする場所です。線形アンテナの電界は対応する磁界を獲得し、ループ アンテナの磁界は電界を獲得します。これは、近傍場の最も遠い部分、または遠方場の最も近い部分と考えることができます。この点を超えると、電磁波は自己伝播します。波の電界部分と磁界部分は、波が伝播する媒体の特性インピーダンスによって定義される比率で互いに比例します。

対照的に、遠方場は、場が「通常の」電磁放射に落ち着く領域です。この領域では、電気双極子特性を持つ横方向の電界または磁界が支配的です。アンテナの遠方場領域では、放射電力は距離の 2 乗に比例して減少し、放射の吸収は送信機にフィードバックされません。

遠距離場領域では、電磁場の電気部分と磁気部分のそれぞれは、他方の部分の変化によって「生成」され（または関連し）、電気と磁場の強度の比率は、単に媒体内の波動インピーダンスになります。

遠方場は放射ゾーンとも呼ばれ、比較的均一な波パターンを運びます。放射ゾーンが重要なのは、遠方場の振幅が一般に だけ減少するためです。これは、距離rにおける単位面積あたりの総エネルギーがに比例することを意味します。球の面積は に比例するため、球を通過する総エネルギーは一定です。これは、遠方場のエネルギーが実際には無限の距離まで逃げる ( を放射する) ことを意味します。${\displaystyle \ {\tfrac {1}{r}}\ .}$${\displaystyle \ {\tfrac {1}{r^{2}}}\ .}$${\displaystyle r^{2}}$

電場と磁場の成分への分離は、物理的というよりは数学的なものであり、放射素子からの距離が増加するにつれて電場方程式と磁場方程式の異なる項の振幅が減少する相対的な割合に基づいています。遠方場成分の振幅は、放射近傍場振幅は、反応近傍場振幅は として減少します。^[a]領域の定義は、関連する場成分の活動が最も強い場所を特徴付けようとします。数学的には、場成分間の区別は非常に明確ですが、空間場領域の境界は主観的です。すべての場成分はどこでも重なり合っているため、たとえば、最も近い近傍場反応領域には、常にかなりの遠方場成分と放射近傍場成分が存在します。 ${\displaystyle 1/r}$${\displaystyle 1/r^{2}}$${\displaystyle 1/r^{3}}$

以下に定義される領域は、関心領域内であっても変化するフィールド動作を分類します。したがって、これらの領域の境界は、それらの間に正確なカットオフがないため、大まかな経験則です。距離による動作の変化はすべて滑らかな変化です。主にアンテナの種類とサイズに基づいて正確な境界を定義できる場合でも、専門家は領域を説明するために異なる用語を使用する場合があります。これらの微妙な違いがあるため、遠距離場と近傍場の領域について説明する技術文献を解釈するときは、特別な注意が必要です。

近傍場領域(近傍場または近傍ゾーンとも呼ばれる)という用語は、さまざまな通信技術に関して次の意味を持ちます。

• 角度場分布がアンテナからの距離に依存するアンテナの近接領域。
• 回折とアンテナ設計の研究では、近傍場とは、放射場のうち、経度または直径Dの回折エッジまたはアンテナの源からフラウンホーファー距離^[1]よりも短い距離にある部分を指します。${\displaystyle d_{\text{F}}={\frac {2D^{2}}{\lambda }}}$
• 光ファイバー 通信において、レイリー長よりも近い光源または開口部の近くの領域。(光ファイバーに適したガウスビームを想定。)

最も便利な方法は、選択された値が近似値に過ぎず、異なる環境の異なるアンテナには多少不適切になるということを理解した上で、アンテナの放射部分の中心から離れた波長の固定数（分数）で領域またはゾーンのサイズを定義することです。カットオフ数の選択は、通常の方法で一般的に見られるフィールド成分振幅の相対的な強度に基づいています。

放射する放射線の波長の半分よりも短いアンテナ（つまり、電磁的に「短い」アンテナ）の場合、遠距離および近距離の境界は、放射源からの距離rと放射線の波長λの単純な比率で測定されます。このようなアンテナの場合、近距離場は半径r ≪ λ内の領域であり、遠距離場はr ≫ 2 λの領域です。遷移領域はr = λとr = 2 λの間の領域です。  

アンテナの長さDは重要ではなく、近似値はより短いアンテナ（いわゆるポイント アンテナとして理想化されることもある）すべてにおいて同じです。このようなアンテナでは、長さが短いということは、アンテナの各サブセクションの電荷と電流が常に同じであることを意味します。これは、アンテナが短すぎるため、RF 送信機の電圧が反転して電荷と電流への影響がアンテナの全長にわたって感じられるようになるためです。

アンテナが放射する放射線の半波長よりも物理的に大きい場合、近傍場と遠方場はフラウンホーファー距離によって定義されます。ジョセフ・フォン・フラウンホーファーにちなんで名付けられたフラウンホーファー距離は、次の式で表されます。

$${\displaystyle d_{\text{F}}\;=\;{\frac {2D^{2}}{\lambda }}\,,}$$

ここで、Dは放射体の最大寸法 (またはアンテナの直径)、λ は電波の波長です。次の 2 つの関係はどちらも同等であり、波長λまたは直径D を基準とした領域のサイズを強調しています。

$${\displaystyle d_{\text{F}}\;=\;2{\left({D \over \lambda }\right)}^{2}\lambda \;=\;2{\left({D \over \lambda }\right)}D}$$

この距離は、近距離場と遠距離場の間の限界を示します。パラメータD は、アンテナの物理的な長さ、または反射器 (「皿」) アンテナの直径に対応します。

アンテナが電磁的に主波長の半分よりも長い場合、特に集中アンテナの場合、近接場効果が大幅に拡大します。逆に、特定のアンテナが高周波放射を放射する場合、近接場領域は、より低い周波数 (つまり、より長い波長) によって暗示されるものよりも大きくなります。

さらに、遠方場領域距離d _Fはこれら2つの条件を満たす必要がある。^{[2] [説明が必要]}

$${\displaystyle d_{\text{F}}\gg D\,}$$

$${\displaystyle d_{\text{F}}\gg \lambda \,}$$

ここで、Dはアンテナの最大の物理的線形寸法、d _{F は}遠距離です。遠距離は、送信アンテナからフラウンホーファー領域、つまり遠距離場の始まりまでの距離です。

これらの近距離場と遠距離場の領域間の遷移領域は、アンテナから 1 波長から 2 波長の距離にわたって広がり、^{[引用が必要]}近距離場と遠距離場の両方の効果が重要になる中間領域です。この領域では、近距離場の挙動は消えて重要ではなくなり、遠距離場の効果が支配的な相互作用として残ります。(上記の「遠距離場」画像を参照してください。)

音波源に関しては、音源の最大全体寸法または開口幅（D）が波長λに比べて大きい場合、フレネルパラメータが1より大きい場合、遠方場領域は一般的に距離に存在するとみなされます。 ^[3]${\displaystyle S}$

$${\displaystyle S={4\lambda \over D^{2}}r>1,{\text{ for }}r>r_{\text{F}}={D^{2} \over 4\lambda }.}$$

無限遠に焦点を合わせたビームの場合、遠方場領域はフラウンホーファー領域と呼ばれることもあります。他の同義語には、遠方場、遠方ゾーン、放射場などがあります。電磁放射は、電場成分Eと磁場成分Hで構成されます。遠方場では、電場成分Eと磁場成分Hの関係は、自由に伝播する波の特性と同じで、EとH は空間のどの点でも等しい大きさを持ちます ( c = 1の単位で測定)。

遠距離場とは対照的に、近傍場における回折パターンは、通常、無限遠で観測されるものとは大きく異なり、発生源からの距離によっても変化します。近傍場では、 EとHの関係は非常に複雑になります。また、遠距離場では通常、電磁波が単一の偏光タイプ (水平、垂直、円形、楕円形)によって特徴付けられますが、近傍場では 4 つの偏光タイプすべてが存在する可能性があります。^[4]

近傍場は、アンテナ内の電流と電荷による強い誘導効果と容量効果があり、遠方場放射のように動作しない電磁気成分が発生する領域です。これらの効果は、遠方場放射効果よりも距離とともに急速に電力が減少します。非伝播性 (またはエバネッセント) 場は距離とともに急速に消滅するため、その効果は近傍場領域でのみ感じられることがほとんどです。

また、アンテナに最も近い近傍場の部分 (反応近傍場と呼ばれる、下記参照) では、2 番目のデバイスによるその領域の電磁力の吸収が送信機にフィードバックされ、送信機が「認識する」アンテナ インピーダンスを低下させることで、アンテナに電力を供給する送信機の負荷が増加します。したがって、送信機は、最も近い近傍場ゾーンで電力が吸収されていることを感知し (2 番目のアンテナまたは他の物体によって)、アンテナに追加の電力を供給し、自身の電源から追加の電力を引き出すことを余儀なくされます。一方、そこで電力が吸収されていない場合、送信機は追加の電力を供給する必要はありません。

近傍場自体はさらに、反応近傍場と放射近傍場に分けられます。反応近傍場と放射近傍場の指定も波長（または距離）の関数です。ただし、これらの境界領域は近傍場内の 1 波長の一部です。反応近傍場領域の外側の境界は、通常、アンテナ表面から波長の倍の距離（つまり、約0.159λ ）であると考えられています。反応近傍場は誘導近傍場とも呼ばれます。放射近傍場（フレネル領域とも呼ばれます）は、近傍場領域の残りの部分、つまりフラウンホーファー距離までをカバーします。^[4]${\textstyle {\frac {1}{2\pi }}}$${\textstyle {\frac {\lambda }{2\pi }}}$${\textstyle {\frac {\lambda }{2\pi }}}$

アンテナに非常に近いリアクティブ近傍場においては、E場とH場の強度の関係は、予測が難しく、測定が難しい場合が多い。ある地点ではどちらかの場の成分 ( EまたはH ) が優勢となり、そのすぐ近くの地点では逆の関係が優勢となる。このため、この領域における真の電力密度を求めることは困難である。これは、電力を計算するには、 EとHの両方を測定する必要があるだけでなく、 EとHの位相関係と 2 つのベクトル間の角度も空間のあらゆる地点で知る必要があるためである。^[4]

この反応領域では、電磁波が遠くの空間に放射されるだけでなく、電磁場に反応成分が存在するため、アンテナ周辺の電界と磁界の強度、方向、位相がこの領域での電磁波の吸収と再放射に敏感で、それに反応します。対照的に、アンテナから遠い場所での吸収は、アンテナ付近の電界にほとんど影響を与えず、送信機で反作用を引き起こしません。

アンテナのすぐ近くの反応領域では、一定量のエネルギーが受信機に吸収されなければ抑えられ、アンテナ表面のすぐ近くに蓄えられます。このエネルギーは、静電効果と静磁気効果をゆっくりと変化させるタイプの電磁放射によって、アンテナから反応近傍場まで往復します。たとえば、アンテナに流れる電流によって近傍場に純粋な磁気成分が生成されますが、アンテナ電流が反転し始めるとこの成分は消滅し、変化する磁場によって、それを生成したアンテナに自己誘導効果が生じるため、磁場の磁気エネルギーがアンテナ内の電子に戻ります。これにより、エネルギーが再生的にアンテナに戻り、失われることはありません。信号電圧の圧力によってアンテナの 1 つのセクションに電荷が蓄積すると、同様のプロセスが発生し、アンテナの自己容量によって、アンテナのそのセクションの周囲に局所的な電界が生じます。信号が反転して電荷がこの領域から再び流れ出るようになると、蓄積された電界が電子を新しい流れの方向へ押し戻すのを助けます。これは単極コンデンサの放電と同様です。これにより、エネルギーが再びアンテナ電流に戻ります。

このエネルギーの蓄積と戻りの効果により、反応性近傍場における誘導効果または静電効果のいずれかが、別の（近くの）導体内の電子に場のエネルギーを伝達すると、このエネルギーはプライマリ アンテナで失われます。これが発生すると、反応性近傍場エネルギーが戻らないために、送信機で余分な電力が消費されます。この効果は、送信機から見ると、アンテナの異なるインピーダンスとして現れます。

この領域で測定を行おうとすると、近傍場の反応性成分によって曖昧な結果や不確定な結果が生じる可能性があります。他の領域では、電力密度はアンテナからの距離の2乗に反比例します。しかし、アンテナに非常に近い場所では、アンテナまでの距離がわずかに減少するだけでエネルギーレベルが劇的に上昇する可能性があります。このエネルギーは、高電力を伴うため、人間と測定機器の両方に悪影響を及ぼす可能性があります。^[4]

放射近傍場（フレネル領域と呼ばれることもある）には、ソースアンテナからのリアクティブ場成分は含まれません。これは、放射近傍場がアンテナから十分離れているため、場の逆結合がアンテナ信号と位相がずれ、アンテナ電流または電荷からの誘導性または容量性エネルギーを効率的に返すことができないためです。放射近傍場のエネルギーはすべて放射エネルギーですが、磁気成分と電気成分の混合は依然として遠方場とは異なります。放射近傍場（ソースから半波長から 1 波長）のさらに外側では、EとH の場の関係はより予測可能になりますが、EとH の関係は依然として複雑です。ただし、放射近傍場は依然として近傍場の一部であるため、予期しない（または不利な）状態が発生する可能性があります。

たとえば、鉄骨などの金属物体は、放射近距離場のエネルギーの一部を誘導的に受信し、その後「再放射」することでアンテナとして機能し、新しい放射面を形成します。アンテナの特性と周波数によっては、このような結合は、さらに遠い遠距離場での単純なアンテナ受信よりもはるかに効率的である可能性があり、この領域では、より遠いアンテナの場合よりもはるかに多くの電力が二次「アンテナ」に転送される可能性があります。二次放射アンテナ表面がこのようにアクティブになると、独自の近距離場領域が作成されますが、同じ条件が適用されます。^[4]

近傍場は、アンテナからの距離が増加するにつれて「消滅」する、電磁場に対する古典的な電磁誘導と電荷効果を再現するのに優れています。電界と位相が直交する磁界成分は距離の 3 乗の逆数に比例し ( )、電界強度は距離の 2 乗の逆数に比例します ( )。この減少は、単純な距離の逆数に比例する古典的な放射遠方場 ( EおよびBフィールド) よりもはるかに急速です ( )。通常、近傍場効果は、アンテナの数波長より離れた場所では重要ではありません。 ${\displaystyle 1/r^{3}}$${\displaystyle 1/r^{2}}$${\displaystyle 1/r}$

さらに遠くの近傍場効果には、アンテナ近くの受信機に直接結合するエネルギー転送効果も含まれ、結合した場合は送信機の出力に影響しますが、そうでない場合は影響しません。ある意味では、近傍場は、エネルギーが利用された場合にのみ受信機が利用できるエネルギーを提供し、送信機は、受信機から放射される電磁近傍場に応答することでこれを感知します。これも、変圧器などの誘導結合デバイスに適用される原理と同じです。変圧器は、二次回路から電力が引き出されると、一次回路でより多くの電力を消費します。これは、すぐに受信されるかどうかに関係なく、送信機から常に同じエネルギーを消費する遠方場とは異なります。

アンテナに近い電磁場の他の成分（非放射性/非双極子）の振幅はかなり強力である可能性がありますが、距離とともに挙動よりも急速に低下するため、無限の距離にエネルギーを放射することはありません。代わりに、そのエネルギーはアンテナ近くの領域に閉じ込められたままになり、アンテナに近い領域で受信機を励起しない限り、送信機から電力を消費しません。したがって、近傍場は非常に近くの受信機にのみエネルギーを伝達し、その場合、結果は送信機で余分な電力消費として感じられます。このような効果の例として、電力は、近接場現象（この場合は誘導結合）によって一般的な変圧器または金属探知機内で空間を介して伝送されますが、これは厳密に短距離効果（つまり、信号の1波長以内の範囲）です。 ${\displaystyle 1/r}$

均質な物質（通常は真空または空気）に囲まれたアンテナなどの局所的な振動源の電界と磁界に対するマクスウェル方程式を解くと、遠く離れた場所では r に比例して減衰する電界が生成されます。ここで、 rは発生源からの距離です。これらは放射電界であり、 r がこれらの電界が支配的になるのに十分な大きさの領域が遠方電界です。 ${\displaystyle 1/r}$

一般に、均質等方 性 媒体内のソースのフィールドは、多重極展開として記述できます。^[5]この展開の項は、球面調和関数（角度依存性を与える）と球面ベッセル関数（半径依存性を与える）の積です。rが大きい場合、球面ベッセル関数は のように減衰し、上記の放射フィールドを与えます。ソースに近づくにつれて（rが小さくなる）、近傍場に近づくと、 rの他の累乗が重要になります。 ${\displaystyle 1/r}$

次に重要になる項は に比例し、誘導項と呼ばれることもあります。^[6]これは主に磁場に蓄えられた磁気エネルギーであり、自己誘導によって半周期ごとにアンテナに戻されるものと考えられます。r がさらに小さい場合、に比例する項が重要になります。これは静電場項と呼ばれることもあり、アンテナ素子の電荷から生じるものと考えられます。 ${\displaystyle 1/r^{2}}$${\displaystyle 1/r^{3}}$

発生源に非常に近い場合、多重極展開はあまり役に立ちません (場の正確な記述には多くの項が必要)。むしろ、近傍場では、放射場とエバネッセント場( rとともに指数関数的に減衰する) の合計として寄与を表現することが有用な場合があります。発生源自体では、または不均質な材料の領域に入るとすぐに、多重極展開はもはや有効ではなく、マクスウェル方程式の完全な解が一般的に必要になります。

振動する電流が何らかの導電性構造物に流されると、その構造物の周囲の空間に電界と磁界が発生します。これらの電界が伝播する空間波に失われると、その構造物はアンテナと呼ばれることがよくあります。このようなアンテナは、無線デバイスに典型的な空間内の導体の集合体である場合もあれば、マイクロ波デバイスや光学デバイスに典型的な、空間に放射する所定の電流分布を持つ開口部である場合もあります。アンテナ周囲の空間内の電界の実際の値は通常非常に複雑で、アンテナからの距離によってさまざまな方法で変化する可能性があります。

しかし、多くの実際のアプリケーションでは、アンテナから観測者までの距離が送信アンテナの最大寸法よりはるかに大きい場合の効果にのみ関心があります。アンテナの周囲に生成されるフィールドを記述する方程式は、大きな距離を仮定し、最終的なフィールドにわずかな寄与しか与えないすべての項を削除することで簡略化できます。これらの簡略化された分布は「遠距離場」と呼ばれ、通常、エネルギーの角度分布は距離によって変化しないという特性を持ちますが、エネルギー レベルは距離と時間によって変化します。このような角度エネルギー分布は、通常、アンテナ パターンと呼ばれます。

相互性の原理により、特定のアンテナが送信しているときに観測されるパターンは、同じアンテナが受信に使用されているときに測定されるパターンと同一であることに注意してください。通常、アンテナの遠方場パターンを記述する単純な関係が見つかります。これには、多くの場合、三角関数が含まれますが、最悪の場合でも、アンテナ電流分布と観測された遠方場パターン間のフーリエ変換またはハンケル変換の関係が含まれます。遠方場の簡略化は工学計算で非常に役立ちますが、これは、特に最新のコンピューター技術を使用して、近傍場関数を計算できないことを意味するものではありません。アンテナ構造の周囲に近傍場がどのように形成されるかを調べると、そのようなデバイスの動作について大きな洞察が得られます。

アンテナの遠方場領域の電磁場は、近方場の詳細やアンテナの性質とは無関係です。波動インピーダンスは、遠方場では互いに同位相にある電界と磁界の強度の比です。したがって、遠方場の「自由空間のインピーダンス」は抵抗性であり、次のように表されます。

$${\displaystyle Z_{0}\mathrel {\overset {\underset {\mathrm {def} }{}}{=}} {\sqrt {{\frac {\mu _{0}}{\,\varepsilon _{0}\,}}\;}}=\mu _{0}c_{0}={\frac {1}{\,\varepsilon _{0}c_{0}\,}}~.}$$

自由空間における光の速度の通常の近似値c ₀ ≈ 2.9979 × 10⁸ m/sの場合、よく使われる式は次のようになります。

$${\displaystyle Z_{0}\approx \pi \,119.92\ {\mathsf {\Omega }}\approx \pi \,120\ {\mathsf {\Omega }}\approx 377\ {\mathsf {\Omega }}~}$$

電気的に小さなコイルアンテナの近傍場領域の電磁場は主に磁気的である。⁠の値が小さい場合、r/ λ ⁠ 磁気ループのインピーダンスは低く誘導性であり、短距離では次のように漸近します。

$${\displaystyle |Z_{\mathsf {W}}|\approx \pi ^{2}\,240\ {\mathsf {\Omega }}\,{\frac {r}{\,\lambda \,}}\approx 2\,370\ {\mathsf {\Omega }}\,{\frac {r}{\,\lambda \,}}~.}$$

電気的に短いロッドアンテナの近傍場領域の電磁場は主に電気的なものである。⁠ の値が小さい場合、r/ λ ⁠ インピーダンスは高く容量性であり、短距離では次のように漸近します。

$${\displaystyle |Z_{\mathsf {W}}|\approx 60\ {\mathsf {\Omega }}\,{\frac {\,\lambda \,}{r}}~.}$$

どちらの場合も、範囲が遠方場に近づくにつれて、 波動インピーダンスは自由空間のインピーダンスに収束します。

ローカル効果

• 遠距離場の詳細についてはフラウンホーファー回折を参照
• 近接場の詳細についてはフレネル回折を参照
• 鉄金属の誘導加熱
• 近距離無線通信技術の詳細については、近距離無線通信を参照してください。
• 近距離磁気誘導通信
• 磁気共鳴画像の物理学
• 磁気デバイスアプリケーション向け共振誘導結合
• RFIDは多くの場合、近距離で動作しますが、新しいタイプのタグは電波を送信し、遠距離で動作します。
• サブ波長イメージング
• 一部の電力伝送アプリケーション向けのワイヤレス電力伝送

他の

• アンテナ測定は、フラウンホーファー距離で区切られた遠距離場範囲 (FF) と近傍場範囲 (NF) をカバーします。
• 地上波：伝播モード
• 逆二乗則
• 自己集束型トランスデューサー、音波の効果を利用する
• 天空波：伝播モード

 この記事には、連邦規格 1037Cのパブリック ドメイン マテリアルが組み込まれています。一般調達局。2022 年 1 月 22 日にオリジナルからアーカイブされました。( MIL-STD-188 をサポート)。

 この記事には、米国 政府労働安全衛生局のウェブサイトまたは文書からのパブリック ドメインの資料が組み込まれています。

• George F. Leydorf、米国特許 3,278,937、アンテナ近傍場結合システム。1966 年。
• Grossi 他、米国特許第 3,445,844 号、捕捉電磁波通信システム。1969 年。
• 米国特許 3,461,453、デュアルモードアンテナによるノイズ低減。1969 年。
• Coffin ら、米国特許第 3,662,389 号、「フレネルプローブ測定を使用した遠距離場アンテナパターンの決定」、1972 年。
• ハンセン他、米国特許3,879,733、近傍場アンテナパターンを決定する方法および装置。1975年
• Wolff ら、米国特許 5,459,405、近接場効果を使用して物体の近接性を検知する方法および装置