Дальняя зона

Да́льняя зо́на (антенны), зона дифракции Фраунгофера, волнова́я зона — область пространства, окружающая источник волн (антенну или объект дифракции) и простирающаяся до бесконечности, в которой плотность потока энергии излучения обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника.

Определение

В дальней зоне направленные свойства антенны (диаграмма направленности) зависят только от направления и не зависят от расстояния до антенны, в отличие от промежуточной зоны (зоны дифракции Френеля), располагающейся между дальней и ближней зонами, и ближней зоны (поле в ближней зоне дифракции определяется законами геометрической оптики). В случае электромагнитных волн в дальней зоне пренебрегают продольными компонентами векторов электрического и магнитного полей, которые могут быть существенны вблизи антенны (объекта дифракции), и оперируют только касательными компонентами, что означает перенос мощности волной только в радиальном направлении и то, что волна является сферической. Электрический и магнитный векторы колеблются в фазе, что означает перенос в пространстве только активной мощности. Когда говорят о диаграмме направленности антенны, диаграмме моностатической или бистатической эффективной площади рассеяния, то обычно подразумевают их определение именно в дальней зоне.

Граница дальней зоны — условная, определяется соотношением размеров антенны (объекта дифракции) и длины волны:

[math]\displaystyle{ r \gg \frac{2D^2}{\lambda}, }[/math]

где: [math]\displaystyle{ r }[/math] — расстояние от фазового центра антенны;

[math]\displaystyle{ D }[/math] — максимальный габаритный размер антенны (размер апертуры);

[math]\displaystyle{ \lambda }[/math] — длина волны.

Необходимо проявлять осторожность при применении этого определения к антеннам по следующим причинам: оно выведено из соображений, относящихся к плоским антеннам; предполагается, что [math]\displaystyle{ D }[/math] гораздо больше [math]\displaystyle{ \lambda. }[/math] Там где указанные условия не выполняются, для поля в дальней зоне следует использовать расстояние более [math]\displaystyle{ 10\lambda }[/math].