Principiul antenei

Antenele transformă undele ghidate care se propagă pe liniile de transmisie în unde electromagnetice care se propagă în spațiul liber sau efectuează transformări opuse. Undele ghidate sunt unde electromagnetice în care toată sau cea mai mare parte a energiei electromagnetice este constrânsă să se propage într-o anumită direcție într-o secțiune transversală finită.

Folosim călătoriile cu trenul ca o analogie, unde pasagerii sunt ca undele electromagnetice, iar liniile de transmisie sunt ca trenurile.

După ce pasagerii se urcă în tren, se pot deplasa doar în interiorul trenului. Pasagerii se deplasează în direcția trenului, care este ca o undă ghidată, constrânsă într-o secțiune transversală finită și transmisă într-o anumită direcție.

După părăsirea stației, pasagerii se pot mișca liber, ceea ce este ca undele electromagnetice care se propagă în spațiul liber. Ușa trenului de aici este similară cu o antenă.

Ușile trenului pot fi folosite atât pentru urcarea pasagerilor, cât și pentru debarcarea pasagerilor.

În mod similar, antenele pot fi folosite pentru a converti undele ghidate în unde electromagnetice în spațiu liber, precum și undele electromagnetice în spațiu liber în unde ghidate, care este principiul reciprocității antenelor.

Cum transformă o antenă undele ghidate în unde electromagnetice în spațiul liber?

În 1894, omul de știință Popov a descoperit într-un experiment că distanța la care receptorul a detectat undele radio a crescut semnificativ în comparație cu cea obișnuită. După câteva explorări, Popov a descoperit că un fir a lovit un detector de așchii de metal. Acest fir este cel care mărește foarte mult distanța experimentală. Acest fir este considerat prima antenă din lume.

În experimentul Popov, firul a întâlnit accidental un detector de așchii de metal, schimbând în mod invizibil forma liniei de transmisie.

Urmând abordarea experimentală a lui Popov, oamenii de știință au descoperit că, pe măsură ce unghiul liniei de transmisie crește, undele electromagnetice radiate devin mai puternice. Ulterior, a fost propusă teoria antenelor dipol simetrice și au fost dezvoltate diverse antene.