As medições em campo próximo e distante diferem em distância, dados coletados, varredura e tratamento de erros. Nem todo campo próximo é reativo. A distância útil depende da abertura, da onda e da incerteza desejada, sem um limite geral de dez metros.
Três regiões distintas
Muito perto da antena, componentes relacionadas à energia armazenada são importantes. Pode existir depois uma região próxima radiante: os termos radiativos predominam, mas o diagrama angular normalizado ainda pode variar com a distância.
No campo distante, o diagrama normalizado torna-se aproximadamente independente da distância. Em espaço livre, amplitude varia aproximadamente como 1/R e densidade de potência como 1/R². As fronteiras são aproximações ligadas à geometria e à tolerância.
1. Distância de medição
Para uma abertura eletricamente grande, usa-se frequentemente R ≥ 2D²/λ, com D sendo a maior dimensão pertinente. Verifique também relações com D e λ, a outra antena e a qualidade do campo.
Com D = 0,60 m a 12 GHz, esse termo resulta em cerca de 28,8 m. Com D = 0,10 m a 5 GHz, cerca de 0,334 m. O segundo número não prova que qualquer configuração já esteja suficientemente distante.
Com dimensão física fixa, aumentar a frequência aumenta esse termo de distância. Ondas milimétricas não implicam sempre campo distante a quatro centímetros.
Uma varredura próxima não acontece sempre a um ou dois comprimentos de onda. Acoplamento da sonda, superfície de varredura e geometria importam.
2. Informações coletadas
No campo próximo, costuma-se registrar a amplitude complexa sobre uma superfície. Fase, posição, resposta da sonda e polarização são essenciais. Uma única amplitude local não representa o ganho distante.
No campo distante, uma rotação apropriada permite medir diretamente a resposta angular. Ganho absoluto exige referência ou método calibrado. Um nível recebido isolado não determina a eficiência de radiação.
3. Varredura e transformação
Varreduras planas, cilíndricas e esféricas requerem transformações apropriadas. A escolha depende da antena e da cobertura angular. Uma transformada de Fourier bidimensional simples não resolve todas as geometrias.
Passo, superfície finita, correção da sonda e componentes registradas limitam a reconstrução. Documente domínio angular válido e incerteza, sobretudo para lóbulos fracos.
Cinco pontos por comprimento de onda não constituem uma regra universal. A 28 GHz, λ é cerca de 10,7 mm; mesmo λ/5 seria aproximadamente 2,14 mm, não 1,4 mm. O passo real segue o espectro espacial e o método escolhido.
4. Fontes de erro
| Método | Contribuições importantes |
|---|---|
| Campo próximo | Posição, fase, sonda e transformação. |
| Campo distante | Frente de onda, reflexões, ângulos e referência. |
| Ambos | Cabos, temperatura, polarização e ruído. |
±1 mm não é tolerância universal. Um trajeto adicional de 1 mm no vácuo representa cerca de 12° a 10 GHz e 36° a 30 GHz. O efeito de um erro real de posição também depende da direção.
Um encoder angular não comprova sozinho a precisão RF. Folga, alinhamento, referência mecânica e calibração participam do orçamento.
Absorvedores e instalação
Absorvedores reduzem certas reflexões em condições e bandas definidas. Sua presença não garante um campo adequado: caracterize a câmara e a região útil.
Uma grande abertura diretiva pode favorecer campo próximo quando o espaço é limitado. Uma instalação distante apropriada mede o diagrama diretamente. Um compact range produz uma zona silenciosa cujas propriedades precisam de verificação própria.
Nenhuma razão fixa de custo, tempo de cálculo ou precisão de ±0,5 dB vale para todas as instalações. Compare cobertura, dinâmica, cadência e orçamento de incerteza.
Relatório
Registre frequência, dimensões, coordenadas, varredura, referência, calibração e incerteza. Separe dados medidos, corrigidos e simulados e preserve a mesma referência de potência.
As regiões de campo explicam o contexto. Uma transformação próximo-distante não prevê sozinha o alcance: propagação, potência e ruído do receptor continuam necessários.
