Diskussion:Nahfeld und Fernfeld (Antennen)

Dieser Artikel wurde ab August 2011 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „Nahfeld und Fernfeld (elektromagnetische Wellen)“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden.

Folgende Diskussionbeiträge sind seit der Version März 2008 erledigt:

Begriffe

Folgende Begriffe müssten m.E. ersetzt, verlinkt oder erklärt werden, damit ein Laie was mit dem Artikel anfangen kann: Laufzeitunterschied,Ortspunkt, kohärent, Terme, Exponent, Strahler, atmende/pulsierende Kugel. Auch wäre ein Beispiel dafür, was ein Quellbereich ist, was mit Ausdehnung einer Quelle gemeint ist und inwiefern ein Quellbereich unterschiedliche Ortspunkte haben kann, sehr hilfreich. --84.159.163.193 14:38, 16. Mär 2006 (CET)

Duldung

In der Tat ist der Artikel so nicht duldbar: Ein Nicht-Mathematiker bzw. nicht Nicht-Physiker versteht im Wesentlichen nur Bahnhof. Es sollte sich pädagogisch-didaktisch geschickterer Ansatz finden lassen; die Veranschaulichung durch Bilder und Grafiken wäre sicher hilfreich. - Aloismaierl 19:08, 2. Nov. 2006 (CET)

Akustik != Physik ???

Aus der Aufteilung des Artikels kann man entnehmen, dass die Akustik nicht zur Physik gehört. Das ist ja der Gipfel des Schwachsinns. Es wird zu lange diskutiert, wo die Grenze zwischen Nah- und Fernfeld ist. Das geht am Gegenstand vorbei, denn es handelt sich um Näherungsfälle der exakten Feldgleichungen. Solche Näherungen lassen sich eben verschieden ansetzen, dahert die Unterschiede. Im Ergebnis kommt immer das selbe heraus. Zur Verständlichkeit: Strahlungsprobleme sind nun einmal schwierig, sonst hätte die Menschheit nicht so lange gebraucht, um sie zu erfassen. Man sollte sich daher keinen vergeblichen Hoffnungen hingeben, dass dies auch für Lieschen Müller sofort verständlich wird, wenn man sich nur genug Mühe gibt. Lieschen muss sich genauso anstrengen, wie alle, die etwas darüber lernen wollten. --Herbert Eppler 23:47, 5. Mai 2007 (CEST)

Nur Mut! Dantor 12:58, 6. Mai 2007 (CEST)

Ebene Welle

Der zentrale Begriff ist hier die ebene Welle. Bei einer solchen ist die Impedanz reell. Praktische Quellen können aber keine ebenen Wellen aussenden, besonders nahe an den Quellen ist die Impedaz komplex. Die endliche Ausdehnung der Quellen ergibt auch Nullstellen der Feldgrößen durch verschieden lange Ausbreitungswege. Diese Nullstellen liegen "nahe" an der Quelle. Je weiter man sich von einer Quelle entfernt, desto eher kann man einen Raumwinkelausschnitt als "eben" Betrachten. Dies ist der physikalische Gehalt des Begriffes "Nahfeld" bzw. "Fernfeld". Im Fernfeld kann man aus einer Feldkomponente die andere bestimmen, z. B. E aus B oder umgekehrt in der Elektrodynamik, oder p aus v oder umgekehrt in der Akustik. Im Nahfeld geht das nicht. Im Fernfeld treten keine Nullstellen der Feldgrößen auf. Im Nahfeld schon (das illustriert die Unmöglichkeit des Rückschlusses auf die andere Größe). Beispiel: Ein Druckmikrophon kann im Nahfeld eines Lautsprechers eben nicht die Schnelle bestimmen. Die erste Nullstelle liegt direkt vor der Membran im Zentrum. Der Durck ist also Null, während die Schnelle ganz gewiß nicht 0 ist. Weitere solche Nullstellen liegen auf Achse. In sehr großer Entfernung gilt die akustische Wellenimpedanz Z0, diese relle Zahl verknüpft direkt p und v. Die genannten mathematischen "Kennzeichen" sind zwar vorhanden, aber meiner Meinung nach physikalisch nicht so bedeutend. --Herbert Eppler 12:51, 8. Mai 2007 (CEST)

Beispielberechnung mit Licht

Ich komme bei der angefuehrten Beispielrechnung mit Licht (2) bei einer Wellenlaenge von 380 nm und 10cm Spalt auf nur 5,26 km. Da Stimmt was nicht oder wo liegt der Fehler? -- 157.247.253.150 09:00, 27. Jan. 2011 (CET)

Unter Verwendung von:(2) r_fern ≈ 2 · L² / λ kann ich dein Ergebnis nur bestätigen (Vielleich mit einer Zehnerpotenz daneben, aber das ist auch egal: 0,02/0,000.000.380 ≈ 52km).

mit Verlaub: diese Kreuz- und Querverwendungen von Formeln für elektromagnetische Wellenausbreitung für Licht (und umgekehrt) sind mir sehr suspekt. Ich kann mir auch nicht vorstellen, welchen Sinn es haben sollte, für Licht ein Fernfeld zu berechnen, wenn dessen Kohärenzlänge nicht mindestens auch bis dort hin reicht. --c.w. 10:20, 27. Jan. 2011 (CET)

HF-Feld

Was bedeutet HF-Feld (Hochfrequenz-Feld, Hertz-Frenel-Feld, Fernfeld ...) ? Mit neugierigen Grüssen, -- Taristo 17:22, 18. Aug. 2011 (CEST)

Hi, "Hochfrequenz". Was "hoch" konkret ist, im Sinne von Fernfeld und "selbstständige" Ausbreitung der Welle im Raum, ist neben der Frequenz auch durch die räumliche Ausdehung bestimmt (je grösser, desto niedriger die Frequenz welche als "hoch" in diesem Sinne gilt)--wdwd 20:00, 18. Aug. 2011 (CEST)

Bitte überarbeiten

Damit ein Nahfeld existiert muss die Quelle nicht eine bestimmte Ausdehnung haben (siehe Hertzscher Dipol). Eine Unterteilung des Nahfelds in reaktives Nahfeld (r < 1/k) und Fresnelgebiet (1/k < r < 2L² / λ) wäre sinnvoll. Das reaktive Nahfeld zeichnet sich dadurch aus, dass hier Rückwirkungen auf die Antenne stark sind. Im Fresnellgebiet müssen Kugelwellen angenommmen werden, die Rückwirkungen auf die Antenne sind gering. Im Artikel wird der Bereich zwischen Antenne und Fernfeld als Rayleigh-Zone bezeichnet, in der Energie gespeichert wird. Die Energie wird aber aber nur in einem kleinen Bereich um die Antenne gespeichert ( hauptsächlich im reaktiven Nahfeld). Außerdem fehlt die Definition des Fernfelds über den maximalen Phasenfehler. Der "Abstrahlwinkel" eines Aperturstrahlers hängt auch von der Aperturbelegung ab. Es sollte deshalb erwähnt werden, dass man eine homogene Aperturbelegung annimmt. In der Tabelle wird die Führung von Wellen im Nah- und Fernfeld unterschieden, was meiner Meinung nach falsch ist bzw. keinen Sinn macht.-- Waveguy-D 02:34, 17. Sep. 2011 (CEST)

Damit ein Nahfeld existiert muss die Quelle eine Ausdehnung haben (siehe Isotropstrahler). Ab wann eine sich vom Punktstrahler unterscheidende Quelle ein messbares Nahfeld erzeugt, ist abhängig von dessen geometrischer Ausdehnung im Verhältnis zu den Messmöglichkeiten. Die Rayleigh- Zone mit ihren Eigenschaften wurde auch genannt; der Satz befand sich aber an einem ungünstigen Ort (innerhalb Abschnitt Fernzone). Ob die Tabelle falsch ist, oder nicht: sie steht genau so in einem Buch mit Lehrbuchcharakter (siehe Einzelnachweis).

Und da waren sie wieder, die drei Probleme der Wikipedia.

1. Fakt: Der Artikel beschreibt das Nah und Fernfeld von Antennen. Er hat nichts mit Optik zu tun, obwohl diese mit dem Lemmanamen pro Forma auch angesprochen werden.
2. Es wird durch Physiker ein Qualitäts-Baustein gesetzt, der besagt, dass der Inhalt des Artikels (aus Sicht der Optik) falsch ist. Auf dem dazugehörigen Diskussionsabschnitt wird emotional diskutiert, aber nach einer Einigung darüber, was passieren sollte und muss, herrscht Funkstille. Keiner der Physiker will dann das, was er als optisch notwendig für den Artikel erachtet, auch im Artikel formulieren.
3. Wenn jemand ganz genau weiß, was in einem Artikel fehlt oder falsch ist, warum behebt er diesen Mangel nicht gleich selbst?

--≡c.w. 08:11, 3. Okt. 2011 (CEST)

zu 1: Da Licht ebenfalls eine elektromagnetische Welle ist, müssen (!!!) die Aussagen auch für Licht anwendbar sein. Falls nicht, kann dies nur in einer Näherung der Maxwell-Gleichungen gelten, die dann genannt werden muss.

zu 2: Evtl. gibt's ja auch noch Leute unter uns, die neben der Wikipedia noch Arbeiten und andere Interessen verfolgen ... Wichtig ist IMHO aber, dass der Missstand schonmal angesprochen ist und ein interessierter Nutzer darauf hingewiesen wird. Das führt evtl. ja auch dazu, dass sich jemand des Artikels annimmt ... ich würde es ja gerne machen, aber im Moment fehlt mir einfach die Zeit!!!

zu 3: siehe 2.

Chronologisch falschrum, aber zum Anfang des Beitrags: Ein Nahfeld ist das Feld nahe des Strahlers. Es existerit (schon im Wortsinne) immer ... ob es sich vom Fernfeld (messbar und mit den vorhandenen Geräten) unterscheidet ist natürlich eine andere Frage ...

Schönen Feiertag, --Jkrieger 19:35, 3. Okt. 2011 (CEST)

Zwischen Nahfeld und Fernfeld gibt es definitiv Unterschiede. Wenn die Quelle die geometrischen Abmessungen von Null hat, dann hat auch das Nahfeld die Dimension Null. Wenn standardgemäß eine Phasendifferenz von bis zu 22,5° ignoriert werden darf, dann rückt der als Fernfeld definierte Bereich sogar noch dichter an die Quelle heran.

Bisher konnte mir noch kein Physiker erklären, wo bei einer Glühlampe die Rayleigh-Zone des Nahfeldes ist. Vor allem würde mich interessieren, wie dann der Wolframdraht das Licht aus dem Nahfeld wieder in Ströme umwandelt. ;-) ≡c.w. 19:56, 3. Okt. 2011 (CEST)

Nah- und Fernfeld sind nur zwei unterschiedliche Näherungen der Maxwell-Gleichungen! Die Glühlampe ist natürlich ein recht koplexes Beispiel, aber bitte: Das Licht wird im Glühfaden in einem einfachen Modell von schwingenden Elektronenverteilungen der Atome erzeugt (Anregung der Atome durch den Stromfluss im Glühfaden, bzw. die durch den Strom erzeugte Wärme und Emission der Energie als elektromagnetische Welle). Insofern kann man für den Glühfaden zwei Modelle verwenden: Entweder man geht von einer stetigen Dichte von Dipolen auf der Oberfläche aus, oder man modelliert jeden diskret. Wenn man im zweiteren Fall noch die Ausdehnung der Atome vernachlässigt (im ersteren macht man das auch implizit), so kann man jeden dieser Dipole als Punktquelle betrachten und integriert/summiert für das EM-Feld des Glühfadens über die gesamte Oberfläche/alle Dipole (im stetigen Fall sollte das dem Green's Formalismus entsprechen). Das Problem an der ganzen Sache: Ein Glühfaden ist KEINE kohärente Strahlungsquelle (bzw. nur mit einer sehr kleinen Kohärenzlänge), also sind die Dipole nicht in Phase (eine Phasenbeziehung kann noch für sehr nah benachbarte Dipole angenommen werden, diese wird aber sehr schnell zerfallen). Zusätzlich ist die Emission natürlich breitbandig (schwarzen Strahler, in erster Näherung, obwohl die gute alte Herdplatte da natürlich besser ist ;-). Eine Reabsorption kann stattfinden, indem die atomaren Strahler z.B. ein ausgesanntes Photon wieder absorbieren (bzw. der entsprechende Vorgang im Wellenbild, also die EM-Feld regt einen Dipol zu Schwingungen an).

Ein besseres Modell wäre also z.B. eine Blende hinter einer kohärenten Strahlenquelle (z.B. Laser), die die Blende mit ebenen Wellen bestrahlt. Dann kann man nach dem Huygens'schen Prinzip die Blende mit einer Reihe von Sekundärquellen modellieren, über die für das Feld hinter der Blende integriert wird. Nah an der Blende beobachtet man dann eine Feldverteilung (typischerweise gemessen als Intensität), die mehr oder weniger der Blendenform entspricht (Nahfeld). Fern der Blende geht diese Verteilung in die Fouriertransformierte der Blendendurchlassfunktion über (Fernfeld). Siehe z.B. Schlitzblende.

Die wichtige Aussage, die bleibt, ist aber: Radiowellen und Licht sind Beide elektromagnetische Wellen, die durch die Maxwell-Gleichungen beschrieben werden. Sie unterscheiden sich NUR durch ihre Wellenlänge, bzw. Frequenz). Daher müssen sich bei Beiden auch die gleichen Effekte zeigen. Es handelt sich NICHT um unterschiedliche Phänomene!!! --Jkrieger 10:59, 4. Okt. 2011 (CEST)

Man muss bei Nah- und Fernfeld nicht immer gleich mit den Maxwellgleichungen argumentieren. Das ist zwar nicht falsch, aber oft wenig hilfreich. Die Kohärenz der Strahlungsquellen bilden oft den Unterschied zwischen den Betrachtungen eines Feldes im Mikrowellenbereich und dem Licht. Bei Antennen ist eben eine unendliche Kohärenzlänge möglich. Vielleicht sollte man den Artikel doch noch einmal umbenennen: in [[Nahfeld und Fernfeld von Antennen]]. Das würde dem Kollisionspotenzial zwischen Licht und Hoch- und Höchstfrequenz aus dem Weg gehen. :-) --≡c.w. 11:29, 4. Okt. 2011 (CEST)

Nun ja, die Maxwell-Gleichungen beschreiben aber nunmal das Nah- und Fernfeld! Alles, was wir über EM-Wellen wissen lässt sich aus diesen herleiten ... ansonsten hätte die Physik ein hübsches Problem! ... und das hat sie (zumindest hier) bisher nicht! Eine unendliche Kohärenzlänge ist bei realen Antennen ebenso, wie bei realem Licht nur in Näherungen gegeben (schon weil die immer endliche Signallänge die Kohärenzzeit und damit -länge [nach oben], sowie die spektrale Breite des Signals [nach unten] beschränkt). Ich finde weiterhin, dass der Artikel alle Aspekte abdecken sollte, auch Näherungen, die in der Funktechnik gelten. Da aber alle diese Näherungen aus dem gleichen Effekt herstammen, macht IMHO eine Aufteilung nach verschiedenen Frequenzbereichen auf Artikelebene wenig Sinn. Besser wäre ein Artikel, der alles beschreibt und vom Allgemeinen zum Speziellen geht. --Jkrieger 13:49, 4. Okt. 2011 (CEST)

Ein Nahfeld und ein Fernfeld würde es bei den Antennen auch ohne Maxwell-Gleichungen geben. Man kann zur Beschreibung die Maxwell-Gleichungen bemühen, es reicht aber auch einfach eine geometrische Betrachtung der Phasenunterschiede einzelner Leistungsanteile durch die Laufzeitverzögerungen. Unendliche Kohärenzlänge ist bei Antennen kein Problem: es ist vielleicht von der Lebensdauer des Master-Generators abhängig, mehr nicht. Selbst der könnte nach einem Wiedereinschalten mit einem GPS-Signal synchronisiert werden. Somit können Satelliten mit Radar an Board selbst über mehre hundert Erdumkreisungen alle Echosignale die während dieser Zeit von einem Reflektor an der Erdoberfläche empfangen wurden, phasenmäßig miteinander vergleichen und somit auch kleinste Höhenveränderungen registrieren.

Nahfeld bei einer Lichtquelle ist hingegen mit den bei Hochfrequenz gültigen Formeln nicht sinnvoll berechenbar, da die Grenze zwischen Nah- und Fernfeld in den allermeisten Fällen außerhalb der Kohärenzlänge liegen würde. Damit ist der Sinn des Fernfeldes in Frage gestellt: die einzelnen Strahlungsanteile können sich wegen Inkohärenz nicht mehr zu einer einheitlichen Wellenfront überlagern.

Selbst wenn du auf Mikro-Ebene dich auf ein strahlendes Atom reduzierst, um die Maxwell-Gleichungen auch alle anwenden zu können: diese Strahlungsquelle würde gemäß Formel (1) aus dem Artikel ein Nahfeld im Bereich eines Mikrometers haben. Aber ist das sinnvoll? Kann denn dieses einzelne Quant überhaupt interne Phasenunterschiede aufweisen? --≡c.w. 19:07, 4. Okt. 2011 (CEST)

Natürlich gibt es das Feld auch ohne seine Beschreibung, aber die Maxwell-Gleichungen sind die allgemeinste bekannte Beschreibung (mal abgesehen von Vereinheitlichungen) und sie sind auch die übliche Beschreibung für EM-Phänomene. Insofern müssen sie schon erwähnt werden. Alle geometrischen Methoden sind ja im Endeffekt nur Interpretationen der Ergebnisse der Maxwell-Gleichungen (also schon zwei Schritte, wenn nicht über eine Näherung drei Schritte davon entfernt). Daher sind sie natürlich sinnvoll >(für's anschaulicher Verständnis und schnelle Abschätzungen) und sollen auch im Artikel stehen, aber eben nicht an erster Stelle!

Warum sollte das Fernfeld bei Licht außerhalb der Kohärenzlänge liegen? Das ist für das Beispiel des Glühfadens (als Paradebeispiel für eine thermische Lichtquelle) evtl. richtig, aber nicht für andere Lichtquellen, wie z.B. die beleuchtete Blende! Das fernfeld wird bei fehlender Kohärenz auch nicht in Frage gestellt, es sieht nur anders aus, als bei einer kohärenten Quelle, da sich die Einzelquellen anders addieren (im Prinzip sollten sich die Intensitäten, statt der feldstärken addieren, aber bitte nicht darauf festlegen ;-).

zu: Selbst wenn du auf Mikro-Ebene dich auf ein strahlendes Atom reduzierst, um die Maxwell-Gleichungen auch alle anwenden zu können: diese Strahlungsquelle würde gemäß Formel (1) aus dem Artikel ein Nahfeld im Bereich eines Mikrometers haben. Aber ist das sinnvoll? Kann denn dieses einzelne Quant überhaupt interne Phasenunterschiede aufweisen?

??? Wenn man das Atom mikroskopisch betrachtet, dann muss man die schwankende Elektronenverteilung betrachten, die üblicherweise durch ein Dipolmoment genähert wird (dann hat man das übliche Dipolfeld). Welches Quant soll den "interne Phasenunterschiede aufweisen? Das Atom an sich sollte räumlich kohärent sein. Das Atom muss aber eigentlich quantenmechanisch betrachtet werden (die maxwell-Gleihcungen sind wieder eine Näherung, die für die Verteilung vieler "einzelner" Photonen gilt). Also los: Die zeitliche Kohärenz hängt vom Zerfallsmechanismus ab. Wenn das Atom spontan zerfällt (z.B. Fluoreszenz), so ist das ausgesannte Licht zeitlich inkohärent. In speziellen Fällen (Laser) kann die Emission aber durch stimulierte Emission erfolgen. Dann ist das ausgeannte Licht kohärent. Einzelne Photonen sind dabei mit sich selbst natürlich immer kohrent, aber es geht um die beziehung zwischen zwei Photonen! Und zum Ausmaß des Fernfeldes: Natürlich ist das sinnvoll. Es könnte ja z.B. ein zweites Atom nahe dem ersten sein und dort das Nahfeld detektieren (siehe z.B. Förster-Resonanzenergietransfer), oder die Spitze eines SNOM ... siehe unsere letzte Diskussion ... usw! Schönen Abend, --Jkrieger 22:11, 4. Okt. 2011 (CEST)

Naja... jetzt müsste ich mich auf ein Feld begeben, von dem ich nur oberflächliche bzw. (aus meiner Schulzeit) veraltete Kenntnisse habe. Was ich hier sehe ist, dass unter Verwendung gleichlautender Vokabeln ein Physiker und ein graduierter Radaringenieur offensichtlich unterschiedliche Vorstellungen von deren Inhalt haben und schön aneinander vorbeireden können. (Zeitliche Kohärenz ist mit Antennen über einen sehr langen Zeitraum eben möglich, da diese beim Aussenden von Strahlungsenergie in nur sehr geringem Maße zerfallen ;)

Ich fürchte, dass aus diesem Artikel wieder ein äußerst kompliziertes Werk wird, welches schon beim Lesen einen Hochschulabschluss voraussetzt. Damit hätte dieser Artikel allerdings sein Ziel, eine Enzyklopädie zu bedienen, weit verfehlt. Deswegen würde ich die Reihenfolge lieber anders herum sehen: eine Erklärung vom Einfachen hin zum Komplizierten (nicht für Oma, aber für Schüler und Lehrlinge, welche die Maxwell-Gleichungen nicht kennen können). Also würde ich erst einmal versuchen, das Phänomen rein geometrisch ohne Maxwell-Gleichungen zu erklären. Danach können auch die Maxwell-Gleichungen herangezogen werden, aber dann genau: welche Vereinfachung oder Näherung derer kann für welche Anwendung vorgenommen werden und vor allen: warum.

Da nun allerdings bei Antennen andere Voraussetzungen gegeben sind, als bei der Erzeugung von Lichtstrahlen, wird es sehr kompliziert, beide Anwendungsgebiete in einen Artikel zu integrieren. Für den Leser wird es ebenfalls schwer, dann sein jeweiliges Interesse zu fokussieren: mehr als die Hälfte des Artikels wird seine aus der Praxis resultierenden Fragen nicht beantworten (egal, welche das auch sind).

Wenn es wirklich sinnvoll wäre, Phänomene von Antennen und Licht in einem Artikel zu vereinen, dann würde doch irgendwo in der Wikipedia schon so ein Artikel existieren. Aber entweder ist der jeweilige Artikel dann ein rein optischer Artikel und beantwortet die Fragen eines Antennennutzers nicht, oder es ist wie hier ein Antennenartikel und die gesamte Physikredaktion ist sich einig, dass da nur Quatsch drinsteht. Beispiel für (1.) so auf die Schnelle: Strahlungsintensität - eigentlich wichtiger Begriff für Antennenrichtwirkung und wird auch von Antennentechnik aus verlinkt (leider).

Kannst du mir ein paar Anwendungen nennen, wo in der Optik ausdrücklich in ein Nahfeld und Fernfeld unterschieden werden muss? Das im Artikel von meinem Freund Dantor genannte Beispiel ist für mich nicht sehr sinnvoll. Beugungsgitter und Blenden haben meist ganz andere Abmessungen als die dort genannten 10 cm.

Bei dieser Gelegenheit fiel mir der Artikel Radiometrie auf. Auch hier ist allgemein die elektromagnetische Strahlung genannt, ohne dass der Artikel in optische Darstellungen ausufert. Genauso würde ich mir auch diesen Artikel hier wünschen. --≡c.w. 10:42, 5. Okt. 2011 (CEST)

Die Grundfrage ist ja immernoch: Wie definiert man Nah- und Fernfeld, bzw. den Unterschied. Der einfachste Ansatz ist doch der: Nahfeld ist nahe, das Fernfeld weit weg von der Quelle. Beide sehen typischerweise unterschiedlich aus und können jeweils durch unterschiedliche Näherungen (oder nennen wir sie Annahmen) näherungsweise berechnet werden. Es bleibt also noch die Frage: Was heißt hier nah und fern. Und da gibt's (soweit ich das bisher sehe) verschiedene Ansätze, die aber zu ähnlichen Abschätzungen führen: Entweder man vernachlässigt höhere Terme (z.B. als 1/r) in den Lösungen der Maxwell-Gleichungen, oder man erlaubt eine gewisse maximale Phasendifferenzen (da fragt man sich aber woher die kommt) in einer geometrischen DIskussion und sagt dann, dass man ab dieser Grenze die vereinfachten Lösungend er Maxwell-Gleichung (implizit) benutzt ... Es läuft also dochIMHO wieder auf die Maxwell-Gleichungen raus. Man muss sie aber nicht unbedingt am Anfang des Artikels explizit nutzen. Es genügt u.U. auch erstmal anschaulich zu argumentieren und zu sagen, dass in großem Abstand die exakte Lösung der genäherten sehr ähnlich ist. Ein weiterer ABschnitt (weiter unten) kann das dann ja mathematisch/physikalisch exakt ausformulieren.

Aber ich denke doch die Hauptaussage sollte schon sein, dass es sich um ein Phänomen aller elektromagnetischer Wellen handelt, das aber in verschiedenen Wellenlängenbereichen unterschiedlich zu beobachten/zu Tage tritt ist. Und an dieser Stelle finde ich passen einige Beispiele aus verschiedenen Anwendungsgebieten. Aber man sollte auf jeden Fall den verallgemeinernden Charakter der zugrundeliegenden Erklärung (Maxwell/Elektrodynamik) klar herausstellen, sonst bekommt man ein Sammelsurium von nur anscheinend unterschiedlichen Phänomenen und die Erkenntnis ist dahinn ... Das hier ist ja kein Nachschlagewerk für praktische Formeln der Antennentechnik (das kann es AUCH sein), sondern soll das gesamte Wissen über ein Thema wiedergeben... und dazu gehört an zentraler Stelle die Verallgemeinerung des Effekts.

--Jkrieger 11:59, 5. Okt. 2011 (CEST)

Allein durch geometrische Betrachtungen kommt man hier nicht weiter. Nah- und Fernfeld sollten nicht mit einem isotropen Kugelstrahler(nicht mal theoretisch sinnvoll), sondern mit einem Hertzscher Dipol erklärt werden(passend zum Bild im Artikel). Anschließend auf sollte auf die Fraunhofer- und Fresnellnäherung eingegangen werden. Wie ich oben schon Vorgeschlagen habe, halte ich folgende Einteilung für die Praxis für sinnvoll: reaktives Nahfeld (viel energie gespeichert,starke Rückwirkungen auf die Antenne), Fresnellgebiet(kaum Rückwirkung, Phasenbedingung nicht erfüllt) und Fernfeld(Fraunhoferbedingung erfüllt). Und bezüglich der "unendlichen Kohärenzlänge von Antennen" möchte ich auf das Phasenrauschen von Oszillatoren hinweisen. -- Waveguy-D 17:02, 14. Okt. 2011 (CEST)

Phasenrauschen tritt aber in in weitaus kleineren Winkelwerten auf, als dass es für Antennen relevant werden könnte. Schließlich wird die Grenze zwischen Nah- und Fernfeld daran gemessen, dass die Phasenunterschiede danach kleiner als 22,5° werden. Wenn Oszillatoren ein Phasenrauschen in dieser Größenordnung haben, dann sind sie Schrott. --≡c.w. 21:52, 15. Okt. 2011 (CEST)

Beispiel SAR- Antenne

Die Begründung für eine angebliches "Nahfeld" immenser Ausdehnung ist unsinnig und gehört raus. Begründung: Das Nahfeld ist nicht dadurch definiert, dass sich jemand eine Näherungsformel ausdenkt und diese für einen Spezialfall begründet, weil sie genau da (und möglicherweise nur da) eine brauchbare Abschätzung liefert. Ein anderer kümmert sich nicht um diesen Spezialfall und setzt in diese Formel ganz andere Werte ein, die nichts mit dem Spezialfall zu tun haben ("Hurra, da ist eine Formel, endlich kann ich drauf los rechnen!").

Das Nahfeld wird definiert durch ein gekrümmtes Poynting-Vektorfeld, das ein "Energieatmen" der Antenne ermöglicht. Dazu gehört zwingend, dass die größte Ausdehnung des Nahfeldes kleiner ist als die halbe Kohärenzlänge, weil sonst die notwendigen Phasenbeziehungen nicht erfüllt sind. Wie groß ist die Kohärenzlänge eines Chirp-Signals? Kaum länger als einige Millimeter, das hängt von der Änderungsgeschwindigkeit der Frequenz ab. Bei praktischen Anwendungen ist die sweep-Dauer vermutlich immer im Mikrosekundenbereich. Da kann die Kohärenzlänge unmöglich länger als wenige 100 m sein. Das im Artikel auf einige 1000 km aufzublasen, ist bodenloser Unsinn. Nicht nur auf dem Taschenrechner herumdrücken, sondern zusätzlich das Hirn einschalten!

Wenn nicht umgehend eine gute Begründung nachgeliefert wird, werfe ich den Unsinn raus. --Herbertweidner (Diskussion) 12:43, 12. Aug. 2012 (CEST)

Hm. Dann werde ich mal versuchen, dir diesen „Unsinn“ zu erklären.

1. Die Kohärenzlänge für ein SAR ist erst einmal unendlich. Wenn überhaupt ein Chirp verwendet wird, dann wird er durch De-Ramping wieder herausgerechnet: übrig bleibt ein zu dem Mastergenerator des Senders als Phasenreferenz voll kohärentes Signal und das über viele vollendete Erdumrundungen hinweg, so dass Echosignale aus verschiedenen Erdumrundungen zueinander kohärent sind. (Das ist natürlich für einen Physiker, der nur Optik gewöhnt ist, schwer vorstellbar. Oft wird dann das Phasenjittern herangezogen um diese Kohärenz anzuzweifeln: jedoch bei den derzeit verwendeten aktiven Antennen hat jeder Einzelradiator seine eigene HF-Erzeugung, die über eine Zeitreferenz aus GPS synchronisiert ist. Ein eventuelles Phasenjittern des PLL-Oszillators eines einzelnen Dipols fällt in der Gesamtantenne gar nicht mehr auf und wird über die Summe der vielen Quellen statistisch auskorelliert.) Diese Kohärenz über mehrere Erdumkreisungen hinweg ist auch notwendig, um das gleiche Ziel aus mehreren Winkeln betrachten zu können - das ist wichtig für die eindeutige Höhenbestimmung von Einzelobjekten auf der Erde. Für eine solche Erdbeobachtung ist auch das sogenannte Tandem-Programm zwischen zwei Satelliten gedacht. Auch hier sind beide Radargeräte in den jeweiligen Satelliten synchron und voll kohärent zueinander. Die Echosignale beider Radare werden zu einem gemeinsamen Bild verarbeitet.
2. Wenn ein Radar mit einer Antenne mit synthetischer Apertur ein Winkelauflösungsvermögen von wenigen Winkelsekunden haben soll, (das sind dann aus 800 km Entfernung auf der Erdoberfläche ein paar Dezimeter Abstand), dann ist die notwendige synthetische Apertur mehrere hundert Meter breit (oder lang). Von einem Punktziel auf der Erde werden also mehrere Tausend Impulsperioden lang die Echosignale gespeichert. Da sich die reale Antenne in dieser Zeit weiterbewegt, kann man sich das Ergebnis als eine virtuelle Phased-Array-Antenne mit 100 bis 200 Meter Breite vorstellen. Das ist dann die synthetische Apertur. Im Zentrum (also wenn dieser Punkt sich auf der Mittelachse der synthetischen Apertur befindet, ist die Entfernung dieses Punktes auf der Erdoberfläche eine andere, als wenn die reale Antenne aus einer Randposition der synthetischen Apertur zu diesem Punkt hin schielen muss.
3. Wenn der Satellit so weit entfernt ist, dass der Entfernungsunterschied auch von den Randpositionen aus vernachlässigbar ist, erst dann bilden die Wellen virtuell eine ebene Wellenfront - und genau das ist ein wesentliches Merkmal für das Fernfeld der Antenne.
4. Da der Satellit jedoch in einer Entfernung fliegt, in der sein Abstand zur Erdoberflächen möglichst konstant ist und durch die Erdrotation dann von Umdrehung zu Umdrehung auch die gesamte Erdoberfläche beobachtet werden kann, liegt die Höhe für alle Radarsatelliten der Erde einheitlich zwischen etwa 782 und 785 km. Aus dieser Entfernung ist für eine derart große Apertur keine virtuelle ebene Wellenfront möglich. Somit befindet sich die Erdoberfläche im Nahfeld der synthetischen Apertur.
5. Das heißt, dass die Vereinfachungen der Maxwell-Gleichungen für das Fernfeld bei SAR nicht anwendbar sind. Es muss zusätzlich zu jeder Position der realen Antenne eine Phasenkorrektur durch die unterschiedliche Laufzeit vorgenommen werden. Und das für jeden Punkt auf der Erdoberfläche einzeln.

--≡c.w. 23:15, 12. Aug. 2012 (CEST)

Oh je, da gibt es dicke Verständnisprobleme auf deiner Seite. Damit wir nicht den Faden verlieren: Es geht um nur um das el.mag. Feld einer Sendeantenne und speziell um Fern/Nahfeld, sonst nix. Da ist völlig irrelevant, welche Tricks später empfangstechnisch angewendet werden, um die Messfehler zu minimieren. Meine Argumente sind auf die Daten von RADARSAT-2 gestützt.

zu 1): Du hast eine sehr eigenwillige Ansicht, was Kohärenzlänge X bedeutet, wenn du behauptest "Kohärenzlänge für ein SAR ist erst einmal unendlich". Wenn die Pulse length nur 21μs oder 42 μs beträgt, ist X<12,6 km. Je nach eingestelltem Chirp sinkt sie um den Faktor 1000 oder mehr. Vorher und nachher sind schließlich Sendepausen, da gibt es nix kohärentes mehr, nur noch Schweigen. Völliger Unsinn sind deine Behauptungen "voll kohärentes Signal und das über viele vollendete Erdumrundungen hinweg". Im Datenblatt steht "Spacecraft position knowledge ± 60 m real time, ± 15 m post processing" bei der verwendeten Wellenlänge von 56 mm. Da ist die die Position nur auf -270 Wellenlängen bekannt und du redest von Kohärenz. Da fällt mir nur noch der Spruch ein "not even wrong!". Von Kohärenz spricht man nicht mehr ab einem Phasenfehler von wenigen Grad. Hier sind es aber ≈10000 Grad!

zu 2): Völlig daneben! Die "synthetische Apertur" kommt bestenfalls beim Empfang zustande und hat mit dem Senden nix zu tun. Laut Datenblatt hat die Sendeantenne eine Apertur von 15 m x 1,5 m. Diese Werte sind für Fern/Nahfeld relevant, sonst nix. Wird schließlich beim Senden!

zu 3) und 4): Ich habe während meines Studiums gelernt, zuerst mal die Definition zu lesen, bevor ich Behauptungen aufstelle. Das solltest du auch machen :-) Von Fernfeld spricht man, wenn $H_{\varphi }$ und $E_{\vartheta }$ senkrecht aufeinander stehen und $E_{r}$ vernachlässigbar ist. Basta. Da steht nirgendwo etwas von ebenen Wellenfronten! Wieder: "not even wrong!".

zu 5): Nobelpreisverdächtig: "Das heißt, dass die .. Maxwell-Gleichungen für das Fernfeld bei SAR nicht anwendbar sind". Wenn $E_{r}$ in der Entfernung kr > 10000 (entspricht r > 1600·λ ≈ 90 m) maximal 0,01 % der anderen Komponenten beträgt und sehr schnell noch kleiner wird, ist das keine unzulässige Vereinfachung, sondern eine höchst sinnvolle Zahlenabschätzung. Das sollte vor allem einen Praktiker wie dich überzeugen.

Ich bleibe bei meiner Festtellung "bodenloser Unsinn". So, jetzt muss ich wieder ein paar Aktien verkaufen, XETRA macht gleich zu. Brötchen verdienen. --Herbertweidner (Diskussion) 15:46, 14. Aug. 2012 (CEST)

Ich möchte mal nicht mehr auf solche verbalen Entgleisungen wie „völlig daneben“ oder „Unsinn“ eingehen. Das ist nicht mein Stil.

1. Tja, die Kohärenzlänge eines ständig, ununterbrochen und kontinuierlich erregten Dipols: Wie lang sollte die denn deiner Ansicht nach sein? Ich meine, sie ist bestenfalls durch die Lebensdauer dieses Dipols und seines speisenden Oszillators begrenzt (also für den Beobachtungszeitraum: unendlich). Das wurde schon lang und breit ausdiskutiert, sogar in dem Abschnitt genau vor deiner Diskussionseröffnung. Ausgesendet wird als Impuls immer nur ein kleiner zeitlicher Ausschnitt aus dieser kontinuierlichen Schwingung. Somit sind alle ausgesendeten Impulse unabhängig von ihrer Länge zueinander kohärent, die Kohärenzlänge wird also nicht durch die Impulsdauer begrenzt!
   Die Spacecraft position knowledge spielt für die Berechnung eines SAR-Bildes keine Rolle, da sie für alle gemessenen Werte für ein Bild gleich groß ist. (Wenn der Satellit innerhalb der synthetischen Apertur von 200 Metern um die angegebenen 60 Meter taumeln sollte, würde es ihn zerreißen!)
2. Das was du hier in den Referenzen als Zahlenbeispiel anführst, ist nur die reale Apertur. Das trifft also nicht für SAR zu, sondern gilt nur für RAR. Ich möchte dir jetzt nicht noch einmal erläutern, wie eine synthetische Apertur zustandekommt und wie die einzelnen zeitlich hintereinander verwendeten Impulsperioden miteinander verrechnet werden.
3. Von Fernfeld spricht man, wenn $H_{\varphi }$ und $E_{\vartheta }$ senkrecht aufeinander stehen und $E_{r}$ vernachlässigbar ist. – und genau das trifft dann und nur dann zu, wenn von den vielen Strahlern einer großen Antennengruppe eine ebene Wellenfront ausgebildet wird. Die vernachlässigbar kleine Größe ist hier genau λ/32. Vergleiche mit einer großen Phased-Array Antenne, deren Phasenschieber nur 5-Bit haben, z.B. RRP 117. Das heißt konkret, dass Phasenunterschiede von 11,25° für die Bildung eines gemeinsamen Antennendiagramms vernachlässigt werden können.
4. …und wenn du mich schon zitierst, dann bitte korrekt: „Das heißt, dass die Vereinfachung der Maxwell-Gleichungen für das Fernfeld bei SAR nicht anwendbar sind“. (Das ist eine ganz andere Aussage, als deine unzulässige Kürzung.) Eben weil es noch ein Nahfeld ist, müssen bei der Berechnung des virtuellen Gesamtfeldes (bei Radar sowohl beim Senden aus auch beim Empfang) die Imaginäranteile ebenfalls berücksichtigt werden (weil eben die elektrische und die magnetische Komponente des virtuellen Feldes nicht senkrecht aufeinanderstehen). Auch hier sollte man nicht die Werte der realen Apertur zugrundelegen; wenn ein virtuelles Feld berechnet wird, dann sollte auch die virtuelle Apertur in die Gleichung eingesetzt werden.
5. Und einen Praktiker wie mich überzeugt vor allem, dass das Konzept „focused SAR“ funktioniert. Wenn ich zur Demonstration des Prinzips mal den Phasenausgleich weglasse und durch die Software einfach nur die empfangenen Echosignale aus verschiedenen Impulsperioden vektoriell addieren lasse, zeigt mir das auf meinem Bildschirm ein sehr viel verschwommeneres Bild.

Ich glaube, du solltest dich mal nicht nur einfach durch Definitionen leiten lassen, sondern erst mal das Prinzip SAR verstehen lernen (was etwas grundlegend Anderes ist, als wie von dir behauptet: Tricks die später empfangstechnisch angewendet werden, um die Messfehler zu minimieren.). Senden und Empfangen ist bei der Bildberechnung lange vorbei. Es wird ein virtuelles Feld sowohl für Senden als auch für Empfangen berechnet!

Ich muss dir ehrlich sagen, dass ich bis hierher erst einmal von deinem bisher gezeigten Diskussionsstil etwas enttäuscht bin. Die Wortwahl erinnert mich doch sehr an einen gemeinsam bekannten anderen Physiker. --≡c.w. 17:32, 14. Aug. 2012 (CEST)

Der gerade eingefügte Satz für die Gleichung für großer Aperturen: Es ist unbekannt, ob sie bei anderen Anwendungen sinnvolle Ergebnisse liefert und ob diese jemals überprüft wurden. ist auch nur personell beschränkt gültig. Weil: im focused SAR (siehe Punkt 4) wird diese Abschätzung für eine sehr große Entfernung der Grenze für die Fernzone sehr wohl praktisch angewendet. --≡c.w. 08:59, 15. Aug. 2012 (CEST)

Nachweis?? Dieser Text kann wieder rein, sobald du dafür zugängliche Quellen angegeben hast. Mir kommen diese Werte höchst seltsam vor und sie widersprechen meinem Verständnis zutiefst. Aber ich lerne gern dazu :-) Mit deinen Rechnungen solltest du realitätsnah bleiben: Die Antenne ist 15 m kurz und nicht 200 m lang. Das wird auch durch keine Eigenbewegung geändert. Auch nicht durch die Tatsache, dass der Sat etwa 100 Minuten später wieder in de rgleichen Gegend ist (von der Erde aus gesehen). Zu den 60 m oben: Es wird im Originaltext nicht behauptet, dass der Satellit taumelt, sondern dass sein Position nicht exakter bestimmbar ist. Lies doch mal nach, ich habe das nicht erfunden! Und beim Thma "Kohärenz" schreibst du echt Unsinn. Tut mir leid, aber wenn mir ein Student so etwas als Lösung schreiben würde, würde ich das komplett als "nicht korrigierbar" durchstreichen. Null Punkte. Die Köhärenzlänge der allerbesten, stabilisierten Laser liegen bei 20 km. Sobald die ein- und ausgeschaltet werden, kannst du schon allein wegen der Einschwingvorgänge (Transienten) mit weniger als 1% davon rechnen. Vergleichbares gilt auch beim SAR. --Herbertweidner (Diskussion) 12:19, 15. Aug. 2012 (CEST)

Dieser jetzige Beitrag von dir beweist nur, dass du an der realen Apertur einer Antenne festhältst und dir die Bildung einer Synthetischen Apertur nicht vorstellen kannst. Quellen gibt es lt. Google etwa 700.000, viele schöne davon leider kostenpflichtig (z.B. [3] und [4]) aber ich habe eine eindeutige Aussage in einem veröffentlichten Artikel zu dem Thema dem revertierten Absatz angefügt: „The SAR image is created by beamforming the data from the array. High-resolution SAR beamforming occurs in the near field.“ --≡c.w. 12:48, 15. Aug. 2012 (CEST)

Späterer Kommentar: Gleichzeitig erkennt man aus deinem Diskussionsbeitrag, dass du über meine Ausführungen über die Kohärenzlänge eines jahrelang ununterbrochen und kontinuierlich erregten Dipols noch nicht einmal nachgedacht hast. Es gibt in diesem Fall kein erneutes Einschwingen: alle Impulse sind zeitliche Ausschnitte aus einer kontinuierlichen Schwingung! Wenn der Satellit 100 Minuten später erneut vorbeikommt, so ist das der sogenannte "second look", hat aber mit der synthetischen Apertur nichts zu tun.--≡c.w. 18:40, 15. Aug. 2012 (CEST)

Jaja, letzteres ist völlig klar: Wo soll der Strahl auch sonst geformt werden? Sobald er das Nahfeld verlässt, kann ihn die Antenne nicht mehr verändern, dann ist er völlig abgekoppelt. Das spätestens nach r > 1000·λ der Fall - weit, weit weg vom Erdboden. Dann beginnt für mich das Fernfeld. Synthetischen Apertur kann ich mir recht gut vorstellen, das hift aber beim Problem nicht weiter. Ich habe dicke Bücher gewälzt und festgestellt, dass wir offenbar von unterschiedlichen Kriterien für Fernfelder reden. Schau mal meine neueste Ergänzung an. Ich fände es sehr hilfreich, wenn du anstelle des zweideutigen Begriffes "Fernfeld" den viel klareren Hinweis auf ein ebenes Wellenfeldes einsetzen würdest. Ich hatte ständig Energie und Feldkomponenten im Kopf. Die Konstrukteure des SAR wünschen dagegen ein ebenes Wellenfeld, weil es die Rechnungen drastisch vereinfacht. Genau das sollte in allen Artikeln so ausgedrückt werden, damit es für Laien wie mich verstehbar ist :-) Deine Verweise auf Kohärenz(-länge) gehören raus, sie sind physikalisch falsch und tragen nix bei zu einer klaren Vorstellung, worauf es ankommt. Oder gibt es wieder unterschiedliche Vorstellungen von Kohärenz? --Herbertweidner (Diskussion) 15:02, 15. Aug. 2012 (CEST)

Hm. Ob nun das Fernfeld als ebene Wellenfront oder als $H_{\varphi }\perp E_{\vartheta }$ beschrieben wird, ist egal, weil es die gleichen Voraussetzungen beschreibt: Im Fernfeld können ausschließlich die Realanteile betrachtet werden, im Nahfeld müssen auch die Imaginäranteile hinzugezogen werden. Hier im konkreten Fall SAR drücken sich die Imaginäranteile als Phasenunterschied aus.

Kohärenzlänge ist in dem Absatz des Artikels überhaupt nicht erwähnt. Diese hast du erst hier in der Diskussion ins Spiel gebracht als Argument gegen das Funktionieren einer Synthetischen Apertur. Nur hast du dabei übersehen, dass die Kohärenzlänge nicht durch die Impulsdauer beschränkt sein muss. Ich habe in SAR ein neues Bild eingefügt, was den Zusammenhang zwischen einzelnen RAR-Impulsfolgen zu einem SAR-Bild erläutert. --≡c.w. 15:19, 15. Aug. 2012 (CEST)

Späterer Kommentar: Die Konstrukteure des SAR wünschen dagegen ein ebenes Wellenfeld? Niemals! Sie verzichten sogar bewusst darauf indem der Orbit auf die relativ geringe Höhe von ca 800 km festgelegt wird. Gründe dafür liegen in der gewünschten Datenerneuerungsrate, die nun einmal durch die Geschwindigkeit der Erdrotation im Verhältnis zur kosmischen Geschwindigkeit in dieser Orbithöhe bestimmt wird.

Wo soll der Strahl auch sonst geformt werden? Ähm: vergiss nicht den vorangestellten Satz aus der Quelle: Es ist ein Netzwerk aus verschiedenen Strahlerpositionen. Erst aus diesem Netzwerk wird das resultierende Antennendiagramm des SAR geformt: deshalb liegen die Ziele des SAR alle im Nahfeld.

--≡c.w. 18:40, 15. Aug. 2012 (CEST)

Zurück auf 10. August.

Ich habe eben den Artikel auf den Stand vom 10 August 2012 zurück gesetzt. Grund ist, dass die Veränderungen seitdem keine Verbesserung darstellten:

• Die Einleitung wurde auf einen einzelnen Satz verkürzt. Damit ist er noch weiter von dem in WP:WSIGA formulierten Ziel einer alleinstehende informativen Einleitung entfernt als in der Version vom 10. August.
• Dem Thema nicht angemessene Verengung auf Dipolantennen.
• An Schwurbelei grenzende Formulierungen mit Energie atmenden Antennen
• Inhaltlich falsche Aussagen im Abschnitt "Licht"
• Die in der QS-Physik angeprochenen Mängel wurden nicht beseitigt. Daher gibt es keinen Grund den entsprechenden QS-Baustein zu entfernen.

---<)kmk(>- (Diskussion) 03:04, 22. Sep. 2012 (CEST)

Ich bin mit der Rücksetzung NICHT einverstanden.--Pediadeep (Diskussion) 10:25, 22. Sep. 2012 (CEST)

Das ändert nichts an den oben genannten Problemen.---<)kmk(>- (Diskussion) 14:32, 2. Jan. 2013 (CET)

Wenn jemand vergleichbare Ausführungen für andere Wellenlängenbereiche vermisst, darf es diese gern ergänzen. Das ist kein Grund, korrekte Herleitungen im Hochfrequenzbereich zu löschen. Wenig hilfreich erscheint da der Hinweis, dass entsprechende Fragen seit 2011 in der "Qualitätssicherung Physik" ergebnislos diskutiert werden. kmk möge sich bitte erst dann wieder melden, wenn er sich ausreichend fachkundig gemacht hat, um Produktives beitragen zu können. --Herbertweidner (Diskussion) 12:16, 22. Jan. 2013 (CET)

Orientierung am Lemma

Nah- und Fernfeld haben für Antennen eine etwas andere Bedeutung, als in der Optik oder in der Akustik. Alle diese Teilbereiche haben zwar den gleichen Ursprung des Gedankens, aber viele Aspekte erlangen abhängig von der genutzten Frequenz (und abhängig von Transversalwelle oder Longitudinalwelle) eine völlig untergeordnete Rolle bis hin zur Bedeutungslosigkeit. Alles jetzt in einem Aufwasch abzuarbeiten würde bedeuten, dass die Verständlichkeit für Laien darunter leidet. Wenn Nah- und Fernfeld für elektromagnetische Wellen gesucht wird, dann meist in der Erwartung, etwas über Antennenvermessung zu finden, und nicht für die Optik.

Bei der Betrachtung und Berechnung von Nah- und Fernfeld für Antennen haben viele Einzelheiten eine größere Bedeutung, als in der Optik. Im Gegensatz dazu haben zum Beispiel das Beugungsintegral bei Antennen in der Praxis keine Bedeutung. Der Artikel sollte vielleicht besser wieder zurückgeschoben werden in ein Lemma etwa wie [[Nah- und Fernfeld an Antennen]]. Der jetzige Zustand macht es keinem Recht: die Physiker bestehen auf Allgemeingültigkeit bezüglich ihrer Optik, die Elektrotechniker auf Anwendbarkeit an ihren Antennen. Deshalb kommen da solche kuriosen Ergebnisse bei heraus, ein Fernfeld für einen Lichtstrahl berechnen zu wollen. Unnütz, denn ohne praktische Bedeutung; und meist auch nicht realisierbar, da die Kohärenzlänge des Lichtes in den meisten Fällen gar nicht bis in diese Entfernung reicht. --≡c.w. 21:10, 10. Apr. 2014 (CEST)

Anwendungsfall: Lichtmesstechnik

In der Lichtmesstechnik (Photogoniometrie) wird ebenfalls zwischen Fernfeld und Nahfeld unterschieden. Mir ist der Anwendungsfall "elektromagnetische Wellen", der hier als Lemma verwendet wird, zu allumfassend. *Keine* der aufgeführten Formeln passen in die Definition des lichttechnischen Fernfeldes, dass über die Gültigkeit des Abstandsquadratgesetzes definiert wird. Gerne würde ich ein neues Lemma anlegen, das da lauten könnte "Nahfeld und Fernfeld (Photogoniometrie)". Das Lemma "Nahfeld und Fernfeld (elektromagnetische Wellen)" müsste dann konsequenter Weise eingeschränkt werden. Möchte da jemand mit anpacken? Gruß --Laserdiode71 (Diskussion) 12:12, 5. Jan. 2015 (CET)

Den Lemmanamen habe ich mir damals ausgedacht, bin damit aber heute nicht mehr so glücklich, da die Physiker meinten, ja wenn schon – denn schon... dann auch für Licht und dann ist alles das, was hier steht, „föllig folsch“. Der Artikel hier hier könnte also gerne zu [[Nahfeld und Fernfeld (Antennen)]] werden. Dann halten sich diese Physiker wenigstens etwas zurück und können sich ihr Nah- und Fernfeld für Brille, Licht, Laser oder was weiß ich was sonst alles noch, selber basteln. (Wirklich mehr als das QS-Bapperl hier reinzupflanzen haben sie bisher ja nicht gekonnt. ;-) Der bisherige Inhalt ist tatsächlich nur für Antennen der Hochfrequenztechnik (Sic! Es gibt auch Antennen als gegliedertes Extremitätenpaar bei Insekten!) zugeschnitten: einzig der Absatz „Beispiel Licht“ kann in diesem Artikel hier ersatzlos gestrichen werden.

Es gibt eine schöne BKS Nahfeld (Inhalt identisch mit Fernfeld - da würde eine Weiterleitung vielleicht sinnvoller sein), da kann dann das neue Lemma zusätzlich eingetragen werden: Voilà! Es ist hier dann alles erledigt. --≡c.w. 19:09, 5. Jan. 2015 (CET)

Hallo cw, wenn man nur die neue Weiterleitungen setzt, dann bleibt immer noch die Unstimmigkeit, dass das Lemma "... (el. mag. Wellen)" zu allgemein gefasst ist und sich mit Photogoniometrie nicht ausschließt. Ist es dir möglich, dieses Lemma in "...(Radar)" oder gar "...(SAR)" umzubenennen? Ich würde dann ein neues Lemma - wie oben erwähnt - einrichten. Wenn dann Bedarf an weiterer Separation besteht, so kann es problemlos eingeführt werden, oder? Gruß --Laserdiode71 (Diskussion) 20:11, 5. Jan. 2015 (CET)

Hey - das ist eine Sch…-Arbeit, alle diese Links umzubiegen! --≡c.w. 21:23, 5. Jan. 2015 (CET)

Ein Artikel Lichtmesstechnik oder Photogoniometrie wäre auch ein guter Anfang. Kein Einstein (Diskussion) 00:30, 6. Jan. 2015 (CET)

elektrische Leitungen

Wäre "galvanische Leitungen" nicht besser als "elektrische Leitungen" ? Es soll ja abgegrenzt werden zwischen einer Übertragung wie sie auch in einem LWL stattfinden kann und einer Leitung wie sie bei Gleichstrom stattfindet. --Moritzgedig (Diskussion) 15:09, 27. Jan. 2015 (CET)

Und wo liegt jetzt der Unterschied bitte?

Für kleine Antennen, dies sind Antennen, deren aktive Elemente Abmessungen L < λ aufweisen, beginnt das Fernfeld im Abstand r nach[3]

   r_\text{fw} = \frac{\lambda}{2 \pi},

darunter liegt das Nahfeld.

Bei Definitionen mit rechtlichem Bezug, wie bei der Bundesnetzagentur mit Bezug zu dem Betrieb von Funkanlagen,[4][5] geht das reaktive Nahfeld unabhängig von der Antennendimension bis

   r_\text{n} = \frac{\lambda}{2 \pi}, 

beachtet doch bitte das Redundanzgebot und wiederholt nicht sinnlos Formeln die schon da stehen--91.34.206.127 00:01, 22. Jun. 2015 (CEST)

Beachte bitte den kleinen Hinweis, dass für die Bundesnetzagentur die Definitionen unabhängig von der Antennendimension gelten. Für Antennentechniker sind jedoch die Unterschiede für Antennen von Belang, die entweder wesentlich größer als die Wellenlänge sind, oder die nur im Bereich der Wellenlänge liegen. Wesentlich ist in dem Absatz „Bundesnetzagentur“ allerdings nur die unterschiedliche formalrechtliche Definition des Beginns der Fernzone.

Sicherlich könnte man das im Artikel etwas übersichtlicher formulieren. Allerdings gibt es in diesem Artikel wichtigere Dinge zu verbessern. Ich habe dafür aber leider im Moment weder Zeit noch Motivation. --≡c.w. 10:00, 22. Jun. 2015 (CEST)

Habe es mal zwischen lang/kurz unterteilt - wobei der Abschnitt mit kurzen Antennen und den rechtlichen Bezug noch nicht so ganz rund ist. Ausserdem gibt es bei kurzen Antennen auch noch die Festlegung mit 2λ für Beginn des Fernfeldes.--wdwd (Diskussion) 21:36, 14. Jun. 2017 (CEST)