Le misure d’antenna in campo vicino e lontano differiscono per distanza, dati acquisiti, scansione e trattamento degli errori. Non tutto il campo vicino è reattivo. La distanza necessaria dipende da apertura, lunghezza d’onda e incertezza richiesta, non da un limite fisso di dieci metri.
Tre regioni da distinguere
Molto vicino all’antenna contano componenti associate all’energia immagazzinata. Può seguire un campo vicino radiante, dove prevalgono i termini radiativi ma il diagramma angolare normalizzato può ancora cambiare con distanza.
Nel campo lontano il diagramma normalizzato è approssimativamente indipendente dalla distanza. In spazio libero, l’ampiezza varia circa come 1/R e la densità di potenza come 1/R². I confini sono approssimazioni per geometrie e tolleranze definite.
1. Distanze di misura
Per aperture elettricamente grandi si usa spesso R ≥ 2D²/λ, con D massima dimensione rilevante. Devono essere adeguati anche distanza rispetto a D e λ, antenna opposta e qualità del campo.
Con D = 0,60 m e 12 GHz il termine vale circa 28,8 m. Con D = 0,10 m e 5 GHz vale circa 0,334 m; quel numero da solo non prova che ogni configurazione sia già abbastanza lontana.
Neppure le scansioni vicine si svolgono sempre a una o due lunghezze d’onda. Accoppiamento della sonda, superficie e geometria partecipano alla scelta.
2. Informazioni raccolte
Nel campo vicino si campiona tipicamente l’ampiezza complessa su una superficie. Fase, posizione, risposta della sonda e polarizzazione sono essenziali. Una singola ampiezza locale non è il guadagno lontano.
Nel campo lontano si può rilevare direttamente la risposta angolare ruotando opportunamente. Il guadagno assoluto richiede un riferimento o metodo calibrato. Un solo livello ricevuto non determina l’efficienza di radiazione.
3. Scansione e trasformazione
Scansioni planari, cilindriche e sferiche richiedono trasformazioni appropriate. La scelta dipende da antenna e copertura angolare. Non tutte le superfici si elaborano completamente con una semplice trasformata di Fourier bidimensionale.
Passo di campionamento, area finita, correzione della sonda e componenti registrate limitano la ricostruzione. Documenta intervallo angolare valido e incertezza, soprattutto nei lobi deboli.
4. Contributi di errore
| Misura | Aspetti principali |
|---|---|
| Vicina | Posizione, fase, sonda e trasformazione. |
| Lontana | Fronte d’onda, riflessioni, angolo e riferimento. |
| Entrambe | Cavo, temperatura, polarizzazione e rumore. |
±1 mm non è una tolleranza universale. Un percorso aggiuntivo in spazio libero di 1 mm corrisponde a circa 12° a 10 GHz e 36° a 30 GHz. L’effetto del reale errore di posizione dipende anche dalla direzione.
Assorbitori e scelta dell’impianto
Gli assorbitori riducono riflessioni entro determinate bande, angoli e condizioni. La dicitura commerciale «militare» non sostituisce dati di riflettività, geometria e valutazione della camera. Presenza di materiale assorbente non prova da sola un campo adeguato.
Una grande antenna direttiva può favorire la scelta di campo vicino quando lo spazio è limitato. Un impianto lontano adeguato misura direttamente il diagramma. Un compact range produce una zona quieta con caratteristiche da verificare separatamente.
Rapporto di misura
Registra frequenza, dimensioni, coordinate, scansione, riferimento, calibrazione e incertezza. Separa valori misurati, corretti e simulati e usa lo stesso riferimento di potenza nei confronti.
Le regioni di campo forniscono il contesto. Una trasformazione vicino-lontano non predice da sola la portata di comunicazione: occorrono propagazione, potenza e rumore del ricevitore.
