Principio dell'antenna

Le antenne trasformano le onde guidate che si propagano sulle linee di trasmissione in onde elettromagnetiche che si propagano nello spazio libero, oppure eseguono trasformazioni opposte. Le onde guidate sono onde elettromagnetiche in cui tutta o la maggior parte dell'energia elettromagnetica è costretta a propagarsi in una determinata direzione all'interno di una sezione trasversale finita.

Usiamo il viaggio in treno come analogia, dove i passeggeri sono come le onde elettromagnetiche e le linee di trasmissione sono come i treni.

Una volta saliti sul treno, i passeggeri possono spostarsi solo all'interno del treno. I passeggeri si muovono nella direzione del treno, che è come un'onda guidata, vincolata in una sezione finita e trasmessa in una certa direzione.

Dopo aver lasciato la stazione, i passeggeri possono muoversi liberamente, come le onde elettromagnetiche che si propagano nello spazio libero. La porta del treno qui è simile ad un'antenna.

Le porte dei treni possono essere utilizzate sia per la salita che per lo sbarco dei passeggeri.

Allo stesso modo, le antenne possono essere utilizzate per convertire le onde guidate in onde elettromagnetiche dello spazio libero, così come le onde elettromagnetiche dello spazio libero in onde guidate, che è il principio di reciprocità delle antenne.

Come fa un'antenna a convertire le onde guidate in onde elettromagnetiche nello spazio libero?

Nel 1894 lo scienziato Popov scoprì in un esperimento che la distanza alla quale il ricevitore rilevava le onde radio aumentava notevolmente rispetto al solito. Dopo alcune esplorazioni, Popov scoprì che un filo aveva colpito un rilevatore di chip metallici. È questo filo che aumenta notevolmente la distanza sperimentale. Questo filo è considerato la prima antenna al mondo.

Nell'esperimento Popov, il filo ha incontrato accidentalmente un rilevatore di chip metallici, modificando in modo invisibile la forma della linea di trasmissione.

Seguendo l'approccio sperimentale di Popov, gli scienziati hanno scoperto che all'aumentare dell'angolo della linea di trasmissione, le onde elettromagnetiche irradiate diventano più forti. Successivamente fu proposta la teoria delle antenne a dipolo simmetrico e furono sviluppate varie antenne.