Princippet om antenne

Antenner omdanner guidede bølger, der forplanter sig på transmissionslinjer, til elektromagnetiske bølger, der forplanter sig i frit rum, eller udfører modsatte transformationer. Guidede bølger er elektromagnetiske bølger, hvor al eller størstedelen af ​​den elektromagnetiske energi er begrænset til at udbrede sig i en bestemt retning inden for et begrænset tværsnit.

Vi bruger togrejser som en analogi, hvor passagerer er som elektromagnetiske bølger og transmissionslinjer er som tog.

Efter passagerer stiger på toget, kan de kun bevæge sig inde i toget. Passagererne bevæger sig i retning af toget, som er som en styret bølge, begrænset i et begrænset tværsnit og transmitteret i en bestemt retning.

Efter at have forladt stationen kan passagererne bevæge sig frit, hvilket er som elektromagnetiske bølger, der forplanter sig i det frie rum. Togdøren her ligner en antenne.

Togdøre kan bruges til både passager- og afstigning af passagerer.

Tilsvarende kan antenner bruges til at konvertere guidede bølger til elektromagnetiske frirumsbølger, samt frirumselektromagnetiske bølger til guidede bølger, hvilket er gensidighedsprincippet for antenner.

Hvordan konverterer en antenne guidede bølger til elektromagnetiske bølger i frit rum?

I 1894 opdagede videnskabsmanden Popov i et eksperiment, at afstanden, hvormed modtageren detekterede radiobølger, steg betydeligt i forhold til normalt. Efter lidt udforskning opdagede Popov, at en ledning havde ramt en metalspåndetektor. Det er denne ledning, der i høj grad øger den eksperimentelle afstand. Denne ledning anses for at være verdens første antenne.

I Popov-eksperimentet stødte ledningen ved et uheld på en metalchipdetektor, der usynligt ændrede transmissionslinjens form.

Efter Popovs eksperimentelle tilgang har videnskabsmænd fundet ud af, at når transmissionslinjens vinkel øges, bliver de udstrålede elektromagnetiske bølger stærkere. Senere blev teorien om symmetriske dipolantenner foreslået, og forskellige antenner blev udviklet.