Las medidas de antena en campo cercano y lejano difieren en distancia, datos adquiridos, barrido y tratamiento de errores. No todo campo cercano es reactivo. La distancia depende de apertura, longitud de onda e incertidumbre buscada, sin un umbral general de diez metros.
Tres regiones distintas
Muy cerca de la antena son importantes las componentes relacionadas con energía almacenada. Puede seguir una región cercana radiante: dominan términos radiativos, pero el diagrama angular normalizado aún puede cambiar con la distancia.
En campo lejano, el diagrama normalizado pasa a ser aproximadamente independiente de la distancia. En espacio libre la amplitud varía aproximadamente como 1/R y la densidad de potencia como 1/R². Las fronteras son aproximaciones relacionadas con geometría y tolerancia.
1. Distancia de medida
Para aperturas eléctricamente grandes se utiliza a menudo R ≥ 2D²/λ, siendo D la mayor dimensión pertinente. También se comprueban relaciones con D y λ, la otra antena y la calidad del campo.
Con D = 0,60 m a 12 GHz, el término vale unos 28,8 m. Con D = 0,10 m a 5 GHz vale unos 0,334 m. Este segundo número no demuestra que cualquier configuración esté suficientemente lejos.
A dimensión física fija, aumentar frecuencia aumenta ese término. Las ondas milimétricas no implican automáticamente campo lejano a cuatro centímetros.
Un barrido cercano no se realiza siempre a una o dos longitudes de onda. Intervienen acoplamiento de sonda, superficie de barrido y geometría.
2. Información recogida
En campo cercano se registra normalmente amplitud compleja sobre una superficie. Fase, posición, respuesta de sonda y polarización son fundamentales. Una amplitud local no representa el máximo de ganancia lejano.
En campo lejano, una rotación adecuada permite medir la respuesta angular. La ganancia absoluta necesita una referencia o método calibrado. Un nivel recibido aislado no determina la eficiencia de radiación.
3. Barrido y transformación
Los barridos planos, cilíndricos y esféricos usan transformaciones apropiadas. La elección depende de antena y cobertura angular. Una transformada de Fourier bidimensional simple no sirve para toda geometría.
En un sistema multisonda, varias sondas muestrean posiciones o estados definidos. Esto puede cambiar la adquisición y el movimiento necesarios, pero exige calibrar respuestas y relaciones de fase. El número de sondas no demuestra por sí solo precisión o velocidad total.
Paso, superficie finita, corrección de sonda y componentes registradas limitan la reconstrucción. Documenta dominio angular válido e incertidumbre, especialmente para lóbulos débiles.
Cinco puntos por longitud de onda no es una regla universal. A 28 GHz, λ es unos 10,7 mm; incluso λ/5 sería unos 2,14 mm, no 1,4 mm. El paso real sigue el espectro espacial y el método.
4. Fuentes de error
| Método | Contribuciones |
|---|---|
| Cercano | Posición, fase, sonda y transformación. |
| Lejano | Frente de onda, reflexiones, ángulos y referencia. |
| Ambos | Cables, temperatura, polarización y ruido. |
±1 mm no es una tolerancia común. Un milímetro extra de trayecto en el vacío equivale aproximadamente a 12° a 10 GHz y 36° a 30 GHz. El efecto real de una desviación de posición depende también de su dirección.
Un codificador angular no demuestra toda la precisión RF: intervienen holgura, alineación, referencia mecánica y calibración.
Absorbentes e instalación
Los absorbentes reducen ciertas reflexiones en bandas y condiciones definidas. Su presencia no garantiza un campo adecuado; se caracteriza la cámara y su zona útil.
Una apertura grande y directiva puede favorecer campo cercano cuando falta espacio. Un recinto lejano adecuado mide directamente el diagrama. Un compact range crea una zona tranquila cuyas propiedades se verifican aparte.
No hay relación universal de precio de 10 a 50, tiempo de cálculo o precisión de ±0,5 dB. Compara cobertura, dinámica, ritmo de medida e incertidumbre.
Informe de resultados
Registra frecuencia, dimensiones, coordenadas, barrido, referencia, calibración e incertidumbre. Separa datos medidos, corregidos y simulados manteniendo la misma referencia de potencia.
Las regiones de campo explican el contexto físico. Una transformación no predice por sí sola el alcance de comunicación: aún hacen falta propagación, potencia y ruido del receptor. Tampoco debe confundirse esta técnica de medida con el protocolo NFC.
