ELETTROMAGNETISMO: DESCRIZIONE DEL FENOMENO E DELLE SUE CAUSE

  
I metodi di misura e di calcolo del campo elettromagnetico generato da una sorgente variano a seconda della distanza dalla sorgente. Infatti in base alla distanza dalla sorgente ad alta frequenza possiamo identificare tre regioni:

- zona di campo reattivo, posta nelle immediate vicinanze della sorgente, estesa, di solito, per un raggio inferiore a l/10, in cui l rappresenta la lunghezza d’onda associata alla banda di trasmissione usata dalla sorgente ; in questa zona l’intensità del campo elettromagnetico è molto elevata;
  
- zona di campo vicino (near field), estesa dal limite della zona di campo reattivo fino ad una distanza
l o D²/l, a seconda che l’antenna sia “corta” o rispettivamente “estesa”, ove D rappresenta la dimensione geometrica massima della sorgente. Il campo irradiato dalla sorgente è caratterizzato da una distribuzione e da un andamento molto irregolare, con repentine variazioni di intensità; all’interno di tali zone i campi elettrico e magnetico emessi dalla sorgente risultano indipendenti fra loro. Pertanto nella effettuazione delle rilevazioni occorre seguire separatamente la misura dei due parametri;
  
- zona di campo lontano (far field), si estende dal limite della zona di campo vicino fino all’infinito. Il campo elettromagnetico in tale zona può essere considerato imperturbato. All’interno di essa i due campi variabili si auto sostengono reciprocamente essendo strettamente interdipendenti fra loro. I vettori E ed H oscillano su direzioni fra loro perpendicolari e giacciono su piani tangenti ai fronti d’onda; il loro rapporto E/H nel vuoto, e praticamente anche nell’aria, resta costantemente uguale a 377 Ohm che rappresenta l’impedenza dell’onda, il che consente di ricavare il valore del campo elettrico quando è noto quello del campo magnetico e viceversa.
In tale zona sufficientemente distante dalla sorgente, l’onda viene considerata piana e si muove lungo una direzione di propagazione perpendicolare ai due vettori E ed H.
Il loro prodotto vettoriale fornisce la densità di potenza (vettore di Poynting) espressa dalla:
  
S = E
x H
  
il cui modulo rappresenta l’energia che nell’unità di tempo giunge sulla superficie unitaria investita perpendicolarmente dall’onda e viene espressa in W/ m2.
La densità di potenza costituisce un parametro importante dal punto di vista protezionistico al quale è legata la potenza elettromagnetica assorbita per unità di massa corporea (SAR [W/ m2 ]).