¿Qué potencia eléctrica (vatios) se necesita para producir la intensidad (intensidad) del campo de RF electromagnético ≈ 60 V / m? ¿Cómo calcular la potencia eléctrica necesaria para un valor de intensidad de campo electromagnético dado? Campo de RF dentro del rango de frecuencia 80MHz - 2000MHz, y cuando el campo de RF se concentra dentro del área de aprox. 20x20 cm.
Intentaré ayudar un poco. Una onda EM en el aire o un vacío encuentra una impedancia; la impedancia del espacio libre y esa impedancia es de 377 ohmios aproximadamente. Esto significa que la relación entre el campo E y el campo H es 377: 1. Entonces, si su campo E es de 60 voltios por metro, entonces su campo H será de 0.159 amperios por metro.
La potencia será E.H = 9.55 vatios por metro cuadrado. En otras palabras, desde su antena (si fuera una antena isotrópica perfecta que emite energía en todas las direcciones), mediría 9.55 vatios por metro cuadrado a cierta distancia, pero ¿a qué distancia?
Bueno, la distancia que forma una onda EM se define de muchas maneras, pero la mayoría de la gente acepta (con un poco de movimiento de la mano y suponiendo antenas de baja directividad) que a una longitud de onda aproximadamente de la antena, una onda EM se ha formado correctamente. Entonces, si su frecuencia es (digamos) 300 MHz, entonces una longitud de onda es de 1 metro y, para la antena isotrópica perfecta (pero imposible), el área de una esfera de 1 m de radio que rodea a esta antena perfecta es \ $ 4 \ pi r ^ 2 \ $ o 12.57 metros.
Esto nos lleva a hacer una prueba razonable de la cantidad de energía que necesita para alimentar su antena. Usted quiere 9,55 vatios por metro cuadrado, esto significa que debe empujar esa potencia a través de todos los otros metros cuadrados a 1 metro de distancia de la antena, por lo tanto, la potencia de entrada a la antena (ignorando las pérdidas) es de 9,55 x 12,57 vatios = 120 vatios.
Claramente, a medida que desciendes la frecuencia, el área de esa esfera perfecta se hace más grande para satisfacer la mayor distancia que una onda EM tarda en formarse correctamente desde la antena. A 80 MHz, una longitud de onda es de 3.75 metros y el área de esa esfera ahora es de casi 177 metros cuadrados y esto significa que se bombea una potencia a una antena isotrópica de 9.55 x 177 = 1688 vatios.
Entonces, debes pensar que la antena real que puedes elegir es algo mucho más direccional como un yagi, pero también debes tener en cuenta que una antena más direccional necesita una distancia mayor que una longitud de onda para formar una onda EM. Sin embargo, la potencia disminuye y se vuelve más fácil a frecuencias más altas.
En su pregunta, observo que menciona la concentración del campo dentro de un cuadrado de 20 cm x 20 cm y podría estar pensando que va a utilizar una antena direccional para lograrlo. De cualquier manera, si está buscando alcanzar 60 voltios por metro, debe estar empujando 9.55 vatios a través de cada metro cuadrado.
Espero que esto te ayude a comenzar tu búsqueda de una respuesta más completa.
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