Принцип на антената

Антените трансформират управляваните вълни, разпространяващи се по предавателни линии, в електромагнитни вълни, разпространяващи се в свободно пространство, или извършват противоположни трансформации. Направляваните вълни са електромагнитни вълни, при които цялата или по-голямата част от електромагнитната енергия е ограничена да се разпространява в определена посока в рамките на ограничено напречно сечение.

Използваме пътуването с влак като аналогия, където пътниците са като електромагнитни вълни, а далекопроводите са като влакове.

След като пътниците се качат във влака, те могат да се движат само във влака. Пътниците се движат по посока на влака, който е като направлявана вълна, ограничена в ограничено напречно сечение и предавана в определена посока.

След като напуснат гарата, пътниците могат да се движат свободно, което е като електромагнитни вълни, разпространяващи се в свободното пространство. Вратата на влака тук е подобна на антена.

Вратите на влака могат да се използват както за качване, така и за слизане на пътници.

По подобен начин антените могат да се използват за преобразуване на насочени вълни в електромагнитни вълни на свободното пространство, както и на електромагнитни вълни на свободното пространство в насочени вълни, което е принципът на реципрочност на антените.

Как една антена преобразува насочените вълни в електромагнитни вълни в свободно пространство?

През 1894 г. ученият Попов открива в експеримент, че разстоянието, на което приемникът открива радиовълни, се увеличава значително в сравнение с обичайното. След известно проучване Попов открива, че жица е ударила детектор за метални стружки. Именно тази жица значително увеличава експерименталното разстояние. Този проводник се счита за първата антена в света.

В експеримента на Попов жицата случайно се натъкна на детектор за метални стружки, невидимо променяйки формата на предавателната линия.

Следвайки експерименталния подход на Попов, учените са открили, че с увеличаване на ъгъла на предавателната линия, излъчваните електромагнитни вълни стават по-силни. По-късно беше предложена теорията за симетричните диполни антени и бяха разработени различни антени.