Antennebureau alles over antennes

Elektromagnetische velden

Elektromagnetische velden zijn overal om ons heen. Van nature heeft de aarde een magnetisch veld (denk aan het kompas) en een elektrisch veld (denk aan bliksem). Natuurlijke vormen van elektromagnetische velden zijn zichtbaar licht en infrarode en ultraviolette straling van de zon. Daarnaast worden veel elektromagnetische velden kunstmatig opgewekt. Net zoals het elektromagnetische veld van een antenne.

Kunstmatig opgewekte elektromagnetische velden worden onder andere gebruikt om draadloos informatie te verzenden. Radio, televisie, mobiele telefoons en toepassingen in huis als draadloze telefoons (DECT), afstandsbedieningen en babyfoons zijn allemaal voorbeelden van apparaten die werken met behulp van elektromagnetische velden. Daarnaast worden kunstmatig opgewekte elektromagnetische velden gebruikt voor hun verwarmende effect. Bijvoorbeeld in de magnetron, de inductiekookplaat, bij toepassingen in de industrie (ovens) en in ziekenhuizen (warmtetherapie).

Bij het opwekken, distribueren en gebruiken van elektriciteit ontstaan ook onbedoeld elektrische en magnetische velden. Deze velden zijn bijvoorbeeld aanwezig bij elektrische huishoudelijke apparaten en hoogspanningslijnen.

Hoe ontstaat een elektromagnetisch veld

Een elektromagnetisch veld bestaat uit elektrische en magnetische golven. Elektrische golven worden opgewekt door elektrische lading. Zo is er rond elk stopcontact een elektrisch veld aanwezig. Als de elektrische lading in beweging komt, bijvoorbeeld door het aanzetten van een apparaat waarvan de stekker in het stopcontact zit, ontstaan er magnetische golven.

Een elektrische golf die in beweging is, veroorzaakt altijd een magnetische golf en omgekeerd. Door de wisselwerking tussen deze golven ontstaat er een elektromagnetisch veld.

Frequentie en golflengte

De golven waaruit een elektromagnetisch veld bestaat, zijn trillingen die zich voortplanten in de ruimte. Deze trillingen verplaatsen zich met de snelheid van het licht. Het aantal veranderingen in het elektromagnetische veld per seconde (het aantal trillingen) noemen we de frequentie. De frequentie wordt gemeten in hertz (Hz). Eén Hertz is één trilling per seconde.

Elektromagnetische velden kunnen ook worden gekarakteriseerd door hun golflengte. Dit is de afstand tussen twee opeenvolgende toppen van een golf.

Bereik elektromagnetische golf

Elektromagnetische velden met een lage frequentie hebben een lange golflengte. Het bereik van deze golven is groot. Dat houdt in dat het signaal ver reikt. Hoe sterker de frequentie toe neemt -dus hoe meer trillingen per seconde- hoe korter de golflengte en hoe minder ver de elektromagnetische golven reiken. Daarnaast zijn golven met hogere frequenties gevoeliger voor demping door bijvoorbeeld regen en obstakels als bomen en huizen. Over het bereik van een antenne.

Elektromagnetische veldsterkte

Een elektromagnetisch veld heeft een bepaalde kracht: de veldsterkte. De kracht van het elektrische veld wordt uitgedrukt in volt per meter (V/m), de kracht van het magnetische veld in ampère per meter (A/m). In het algemeen wordt de veldsterkte van een ‘radiosignaal’ in het radiofrequentiespectrum uitgedrukt in V/m. Het product van het elektrische en het magnetische veld noemen we de powerdensity uitgedrukt in watt per vierkante meter (W/m2).

Bepalend voor de hoogte van de veldsterkte is de afstand tot de bron en de sterkte van die bron die het elektromagnetische veld veroorzaakt. Logischerwijs geldt dat hoe verder weg van de bron, hoe lager de veldsterkte. De veldsterkte neemt lineair af met de afstand, de powerdensity neemt kwadratisch af met de afstand. Over zendvermogen van antennes en veldsterktemetingen.