Расчет затухания радиосигнала от расстояния при направленной антенне, помогите понять механизм распространения Опции

[Serj78]

По классическим формулам напряженность электромагнитного поля в свободном пространстве обратно пропорционально квадрату расстояния (как впрочем и любого поля)

Однако, это соотношение предполагается для изотропного излучателя, у которого энергия расходится во все стороны.

В случае применения направленной антенны, добавляется ее коэффициент усиления.

Однако, как мне кажется, в случае применения направленной антенны закон затухания не должен быть квадратичным, т.к подводимая энергия не рассеивается во все стороны, а направлена в одну сторону- излучатель у нас уже не изотропный

Но теория и опыты измерения антенн утверждают обратное... - в каком месте я ошибся в рассуждениях?

[Энтомолог]

В предельном случае, если ваши направленные антенны настолько хороши, что почти вся энергия из передатчика попадает в приемник, то тогда никакой квадратичной зависимости - только потери на распространение в среде.

[Ulysses]

В предельном случае, если ваши направленные антенны настолько хороши, что почти вся энергия из передатчика попадает в приемник, то тогда никакой квадратичной зависимости - только потери на распространение в среде.

Для антенн с бесконечной направленностью (с площадью апертуры, стремящейся к бесконечности), которые формируют идеальную плоскую волну в дальней зоне, и в отсутствии потерь в среде энергия от передатчика к приемнику передается без потерь.
Для антенн с высокой направленностью формируется волновой пучок, затухание в котором не описывается квадратичным законом. Квадратичный случай будет, если пространственный спектр - равномерен.

[deemon]

Для антенн с высокой направленностью формируется волновой пучок, затухание в котором не описывается квадратичным законом. Квадратичный случай будет, если пространственный спектр - равномерен.

А почему , кстати ? ПО идее , если рассматривать поведение волны на достаточно большом удалении ( не в ближней зоне ) , мы увидим расходящийся пучок волн , и геометрические размеры "пятна света" от этой антенны будут ЛИНЕЙНО зависеть от удаления ( ЭМВ распространяется строго по прямой ) , а значит - площадь этого "пятна" будет зависеть от удаления КВАДРАТИЧНО . Отсюда и квадратичный закон спада мощности от расстояния . Насколько я понимаю , исключений из этого правила нет , да и быть не может .....

[Ulysses]

и геометрические размеры "пятна света" от этой антенны будут ЛИНЕЙНО зависеть от удаления ( ЭМВ распространяется строго по прямой ) , а значит - площадь этого "пятна" будет зависеть от удаления КВАДРАТИЧНО . Отсюда и квадратичный закон спада мощности от расстояния .

При равномерном распределении поля на апертуре распределение поля в "пятне света" не будет равномерным и границы "пятна" можно определить только условно. В приближении физической оптики четкое яркостное пятно на апертуре размывается в нечеткое пятно на удалении из-за того, что пространственный спектр волнового пучка обрезается для мнимых углов и имеется неодинаковый фазовый набег для компонент пространственного спектра.