Anteny są bardzo powszechnym urządzeniem komunikacyjnym w naszym życiu. Jednak większość ludzi nie do końca je rozumie, być może wiedząc jedynie, że służą do nadawania i odbierania sygnałów.
Nawiasem mówiąc, urządzenie to ma już 124-letnią historię odkąd rosyjski naukowiec Popow wynalazł antenę w 1894 roku.
Dzisiaj, niezależnie od tego, czy chodzi o codzienną pracę i życie zwykłych ludzi, czy o badania naukowe naukowców, nie możemy obejść się bez cichego wkładu anten.
Czym właściwie jest antena i dlaczego tak diametralnie zmieniła nasze życie?
W rzeczywistości anteny są tak potężne, ponieważ fale elektromagnetyczne są silne. A głównym powodem, dla którego fale elektromagnetyczne są tak silne, jest to, że są jedyną „tajemniczą siłą”, która może się rozchodzić bez potrzeby korzystania z żadnego ośrodka. Nawet w próżni mogą swobodnie się przemieszczać i docierać do celu natychmiast.
Schemat propagacji fali elektromagnetycznej
Aby w pełni wykorzystać tę „tajemniczą moc”, potrzebna jest antena. Mówiąc najprościej, antena to „konwerter” – przekształca fale prowadzone rozchodzące się wzdłuż linii transmisyjnej w fale elektromagnetyczne rozchodzące się w wolnej przestrzeni lub dokonuje odwrotnej transformacji.
Funkcja anteny
Czym jest fala prowadzona? Mówiąc najprościej, fala prowadzona to fala elektromagnetyczna, która przemieszcza się wzdłuż przewodu. W jaki sposób antena dokonuje konwersji między falami prowadzonymi a falami przestrzennymi?
Zobacz poniższy obrazek:
Podstawy fizyki mówią nam, że gdy dwa równoległe przewody przewodzą prąd przemienny, emitują fale elektromagnetyczne.
Gdy dwa przewody znajdują się bardzo blisko siebie, promieniowanie jest bardzo słabe (siły elektromotoryczne indukowane przez prądy płynące w przeciwnych kierunkach praktycznie się znoszą).
Gdy dwa przewody są rozsunięte, promieniowanie wzrasta (siły elektromotoryczne indukowane przez prądy płynące w tym samym kierunku również mają ten sam kierunek).
Gdy długość drutu zwiększy się do jednej czwartej długości fali, można uzyskać stosunkowo silny efekt promieniowania!
Tam, gdzie jest pole elektryczne, tam jest pole magnetyczne; tam, gdzie jest pole magnetyczne, tam jest pole elektryczne. Ten cykl powtarza się, tworząc pola elektromagnetyczne i fale elektromagnetyczne.
Poniżej przedstawiono schemat:
Zmiana kierunku przepływu prądu w przewodzie generuje zmienne pole elektryczne.
Dwa proste przewody, które wytwarzają pole elektryczne, nazywane są dipolami.
Zwykle oba ramiona mają taką samą długość, dlatego nazywa się je dipolami symetrycznymi.
Dipol o długości pokazanej poniżej nazywa się dipolem półfalowym symetrycznym.
Półfalowa antena dipolowa symetryczna
Połączenie ze sobą obu końców przewodu przekształca go w półfalową, symetryczną, składaną antenę dipolową.
Półfalowa, symetryczna, składana antena dipolowa
Symetryczna antena dipolowa jest zdecydowanie najbardziej klasyczną i powszechnie stosowaną anteną. Mówiąc ściśle, element promieniujący nie jest kompletną anteną. Element promieniujący jest rdzeniem anteny, a jego kształt różni się w zależności od jej konstrukcji. A rodzajów anten jest tak wiele… tak wiele…
W następnym numerze przedstawimy bardziej szczegółowo różne typy anten i ich właściwości.
Aby dowiedzieć się więcej o antenach, odwiedź stronę:
Czas publikacji: 28-11-2025
