Антени – це дуже поширений комунікаційний пристрій у нашому житті. Однак більшість людей насправді їх не розуміють, можливо, знаючи лише те, що вони використовуються для передачі та прийому сигналів.
До речі, з часу успішного винаходу антени російським вченим Поповим у 1894 році, історія цього пристрою налічує 124 роки.
Сьогодні, чи то для повсякденної роботи та життя звичайних людей, чи для вчених, які проводять наукові дослідження, ми не можемо обійтися без мовчазного внеску антен.
Що ж за «дрот» насправді є антеною, і чому вона так докорінно змінила наше життя?
Насправді, причина, чому антени такі потужні, полягає в потужності електромагнітних хвиль. А головна причина, чому електромагнітні хвилі такі потужні, полягає в тому, що вони є єдиною «таємничою силою», яка може поширюватися незалежно від будь-якого середовища. Навіть у вакуумі вони можуть вільно поширюватися та досягати місця розташування миттєво.
Схема поширення електромагнітних хвиль
Щоб повною мірою використати цю «таємничу силу», вам потрібна антена. Простіше кажучи, антена — це «перетворювач» — вона перетворює спрямовані хвилі, що поширюються вздовж лінії передачі, на електромагнітні хвилі, що поширюються у вільному просторі, або виконує зворотне перетворення.
Функція антени
Що таке спрямована хвиля? Простіше кажучи, спрямована хвиля – це електромагнітна хвиля, яка поширюється вздовж дроту. Як антена досягає перетворення між спрямованими хвилями та просторовими хвилями?
Дивіться зображення нижче:
Базова фізика говорить нам, що коли два паралельні дроти пропускають змінний струм, вони випромінюють електромагнітні хвилі.
Коли два дроти розташовані дуже близько один до одного, випромінювання дуже слабке (індуковані електрорушійні сили, що генеруються струмами в протилежних напрямках, майже компенсують одна одну).
Коли два дроти розсуваються, випромінювання збільшується (індуковані електрорушійні сили, що генеруються струмами в одному напрямку, також мають один і той самий напрямок).
Коли довжина дроту збільшується до чверті довжини хвилі, можна досягти відносно сильного ефекту випромінювання!
Де є електричне поле, там є магнітне поле; де є магнітне поле, там є електричне поле. Цей цикл продовжується, в результаті чого виникають електромагнітні поля та електромагнітні хвилі.
Діаграма показана нижче:
Зміна напрямку протікання струму в дроті створює змінне електричне поле.
Два прямі дроти, що генерують електричне поле, називаються диполями.
Зазвичай обидва плечі мають однакову довжину, тому їх називають симетричними диполями.
Диполь з довжиною, як показано нижче, називається напівхвильовим симетричним диполем.
Півхвильова симетрична дипольна антена
З'єднання двох кінців дроту разом перетворює його на напівхвильову симетричну складену дипольну антену.
Півхвильова симетрична складена дипольна антена
Симетрична дипольна антена є, безумовно, найкласичнішою та найширше використовуваною антеною. Якщо бути точним, випромінювальний елемент не є повноцінною антеною. Випромінювальний елемент є основним компонентом антени, і його форма змінюється залежно від конструкції антени. І існує так багато різних типів антен... так багато...
У наступному випуску ми надамо більш детальний огляд різних типів антен та їхніх характеристик.
Щоб дізнатися більше про антени, відвідайте:
Час публікації: 28 листопада 2025 р.
