안테나 근역장·원역장 경계 계산기

안테나에서 나온 전자기장은 거리에 따라 성질이 다릅니다. 아주 가까운 곳(반응 근역장)은 에너지가 안테나 주변을 오가며 저장되고, 조금 먼 곳(방사 근역장)은 에너지가 퍼져 나가지만 방사 패턴이 거리에 따라 계속 바뀌며, 충분히 먼 곳(원역장)에서야 패턴이 거리와 무관하게 일정해집니다.

R2 = 2D²/λ 공식으로 구합니다. D는 안테나의 최대 치수, λ는 파장(=빛의 속도/주파수)입니다. 이 식은 안테나 표면의 서로 다른 지점에서 나온 파의 경로차가 λ/16(위상오차 22.5°) 이하가 되도록 정한 공학적 기준선입니다.

R1 = 0.62·√(D³/λ) 공식을 씁니다. 이 식은 안테나가 파장보다 큰(개구면 안테나 같은) 경우에 쓰는 경험식이라, 안테나가 파장보다 작으면 이 계산기가 경고를 표시합니다.

D가 파장보다 훨씬 큰 일반적인 경우, R1/R2 비율은 항상 1보다 작게 나와 R1이 안테나에 더 가깝습니다. 세 구역이 안쪽부터 «반응 근역장 → 방사 근역장 → 원역장» 순서로 늘어서는 것과 맞습니다.

안테나 이득이나 방사 패턴을 측정할 때, 원역장보다 가까운 곳에서 재면 거리에 따라 값이 달라져 버립니다. 전파 무향실(anechoic chamber)이나 실외 안테나 시험장의 크기를 정할 때 이 Fraunhofer 거리가 최소 기준이 됩니다.