다양한 전자파 발생원으로부터 전자기 에너지가 방출되어 자유공간(free space)으로 파동 형태로 전달(propagation)되는 현상.

1864년에 영국의 맥스웰(J.C. Maxwell)이 전자파 복사의 존재를 이론적으로 증명하였으며, 1888년에 독일의 헤르츠(R.H. Hertz)가 실험을 통해서 전자파 복사의 존재를 확인하였다. 맥스웰은 전자장(EMF: ElectroMagnetic Field)이 퍼져 나가는 파동을 자유공간에서 광속도 3×10⁸ m/s로 전파되는 전자파(electromagnetic wave)로 정의하였다.

전자파 복사는 발생원으로부터의 거리와 주파수에 따라 근역장(near field)과 원역장(far field)으로 구분한다. 일반적으로 근역장과 원역장 영역에 대한 구분은 발생원으로부터의 거리, r=λ/2π(=c/2πf)를 기준으로 한다. 여기서 r은 발생원으로부터의 거리, λ는 파장, f는 주파수 그리고 c는 자유공간에서의 빛의 속도(3×10⁸ m/s)를 표시한다. r<λ/2π인 영역이 근역장 공간이고, r>λ/2π인 영역이 원역장 공간이다. 근역장에서는 발생원의 특성에 따라 전파 임피던스(wave impedance=E/H)가 거리에 따라 달라진다. 발생원이 다이폴 안테나와 같이 전기장 성분이 많은 경우 높은 임피던스를 갖고, 루프 안테나와 같이 자기장 성분이 많은 경우 낮은 임피던스를 갖는다. 따라서 근역장에서 복사되는 전자기 에너지를 측정하기 위해서는 전계(electric field)와 자계(magnetic field)를 동시에 측정해야 한다.
원역장에서는 전계와 자계가 전자파의 진행 방향에 직각으로 직교하며 주파수에 따라 주기적 진동하면서 공간에 퍼져 나간다. 원역장에서의 전파 임피던스(E/H)는 복사되는 매질에 따라 달라지며 자유공간의 경우 377 Ω으로 일정하다. 따라서 전계나 자계 중 한 가지만 측정하면 복사되는 전자기 에너지를 측정할 수 있다.

전파가 점유하는 주파수 범위를 전파 스펙트럼(radio spectrum) 또는 RF 스펙트럼(Radio Frequency spectrum)이라고 하는데, 그 범위는 3×10³ ~ 3×10¹² ㎐, 즉 3 ㎑ ~ 3 ㎔이다. 주파수가 높을수록 파장이 짧고 주파수가 낮을수록 파장이 길다. 예를 들어 주파수가 300 ㎒인 극초단파(VHF) 전파의 파장은 1 m이고, 300 ㎑인 장파(LF) 전파의 파장은 1,000 m이다.

 

                              < 발생원과의 거리에 따른 전파 임피던스 변화 >                                               < 전기장과 자기장으로 형성되는 전자파 복사 >