Антенны — очень распространенное средство связи в нашей жизни. Однако большинство людей не до конца понимают их принцип работы, возможно, зная лишь, что они используются для передачи и приема сигналов.
Кстати, с тех пор как русский учёный Попов успешно изобрёл антенну в 1894 году, это устройство существует уже 124 года.
Сегодня, будь то повседневная работа и жизнь обычных людей или научные исследования ученых, мы не можем обойтись без незаметного вклада антенн.
Что же такое «провод» в данном контексте, и почему он так кардинально изменил нашу жизнь?
На самом деле, антенны обладают такой мощностью именно потому, что электромагнитные волны обладают большой мощностью. А главная причина такой мощности электромагнитных волн заключается в том, что это единственная «таинственная сила», способная распространяться без какой-либо среды. Даже в вакууме они могут свободно распространяться и достигать цели мгновенно.
Схема распространения электромагнитных волн
Для полного использования этой «таинственной силы» необходима антенна. Проще говоря, антенна — это «преобразователь»: она преобразует направленные волны, распространяющиеся вдоль линии передачи, в электромагнитные волны, распространяющиеся в свободном пространстве, или выполняет обратное преобразование.
Функция антенны
Что такое направленная волна? Проще говоря, направленная волна — это электромагнитная волна, распространяющаяся по проводу. Как антенна осуществляет преобразование направленных волн в пространственные волны?
См. изображение ниже:
Согласно основным законам физики, при протекании переменного тока по двум параллельным проводам излучаются электромагнитные волны.
Когда два провода расположены очень близко друг к другу, излучение очень слабое (индуцированные электродвижущие силы, создаваемые токами, движущимися в противоположных направлениях, почти компенсируют друг друга).
Когда два провода разнесены на значительное расстояние, излучение усиливается (индуцированные электродвижущие силы, создаваемые токами, направленными в одном направлении, также направлены в одном направлении).
Когда длина проволоки увеличивается до четверти длины волны, можно достичь относительно сильного эффекта излучения!
Там, где есть электрическое поле, есть и магнитное поле; там, где есть магнитное поле, есть и электрическое поле. Этот цикл продолжается, в результате чего возникают электромагнитные поля и электромагнитные волны.
Диаграмма представлена ниже:
Изменение направления тока в проводе приводит к изменению электрического поля.
Два прямых провода, создающие электрическое поле, называются диполями.
Обычно оба плеча имеют одинаковую длину, поэтому их называют симметричными диполями.
Диполь с длиной, подобной показанной ниже, называется полуволновым симметричным диполем.
Полуволновая симметричная дипольная антенна
Соединение двух концов проволоки вместе превращает ее в симметричную полуволновую сложенную дипольную антенну.
Полуволновая симметричная сложенная дипольная антенна
Симметричная дипольная антенна — безусловно, самая классическая и широко используемая антенна. Точнее говоря, излучающий элемент не является полноценной антенной. Излучающий элемент — это основной компонент антенны, и его форма варьируется в зависимости от конструкции антенны. И существует так много разных типов антенн... так много...
В следующем выпуске мы представим более подробное описание различных типов антенн и их характеристик.
Чтобы узнать больше об антеннах, посетите:
Дата публикации: 28 ноября 2025 г.
