ワイヤーアンテナ本【再編】(3)微小線状アンテナ(微小DP)による電界と磁界

　ここからが、本題の始まりとも言える「アンテナ理論」です。ただし、今回部分は、ほとんど「ワイヤーアンテナ本」(オリジナル版)の内容と説明図1-8の引用です。
（本論）
[３]　微小線状アンテナのよる電界及び磁界
　ここでは、これからお話するワイヤー・アンテナの知識となる微小線状アンテナ（ヘルツ・ダイポールともいいます）から発生する電界、および磁界について説明することにします。

　この線状アンテナの長さΔＬは、高周波電源周波数の波長λに比べて十分に短く（ΔＬ≪λ）、アンテナ上に流れる電流はどこでも同じ大きさで、その電流をＩ（実効値）として、図１－８に示すようにＺ軸上に置きます。
　図１－８に示す観測点Ｐ（ｒ，θ，φ）における磁界および電界Ｅは、前述のマクスウェルの電磁界方程式から求めるわけですが、途中の難解な式を省略して結果だけを記すと、
Ｈφ＝（ＩΔＬ／４π）（jｋ／ｒ＋１／ｒ^2）sinθ・ｅ^(-jkr)　　
Ｈr＝Ｈθ＝０
（∵　ｋ＝ω√(με)＝ω／c＝2π／λ　ｋ；波数　c；光速）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　....(3)
になります。

　同様に電界Ｅは
Ｅr＝（2ＩΔＬ／jωε４π）（jｋ／ｒ^2＋１／ｒ^3）cosθ・ｅ^(-jkr)　
Ｅθ＝（ＩΔＬ／jωε４π）（－ｋ^2／ｒ＋jｋ／ｒ^2＋１／ｒ^3）sinθ・ｅ^(-jkr)　
Ｅφ＝０
（∵　ε：誘電率(Ｆ／ｍ)，μ：透磁率(Ｈ／ｍ)　）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　....(4)
となります。
　(3)式および(4)式からＺ軸上に置かれたヘルツ・ダイポールから発生する電界と磁界が明らかになりました。

　これらの式から磁界はφ成分のＨφだけでｒ成分のＨrとθ成分のＨθはもたないことがわかります。また、電界はｒ成分のＥrとθ成分のＥθをもち、φ成分のＥφはもたないことがわかります。

　さらに、電界、磁界には１／ｒ，１／r^2，１／ｒ^3の項をもっていますが、距離ｒが大きくなると１／ｒ^2，１／ｒ^3の項の値は１／ｒの項に比べて非常に小さくなって無視することができるので、遠方に到達するのは１／ｒの項の成分だけになります。

　そのとき、１／ｒの項を放射電磁界、１／ｒ^2の項を誘導電磁界、１／ｒ^3の項を静電界といいます。

（以下、次回に続く）