Princípio da antena

As antenas transformam ondas guiadas que se propagam nas linhas de transmissão em ondas eletromagnéticas que se propagam no espaço livre, ou realizam transformações opostas. Ondas guiadas são ondas eletromagnéticas nas quais toda ou a maior parte da energia eletromagnética é restrita a se propagar em uma determinada direção dentro de uma seção transversal finita.

Usamos as viagens de trem como analogia, onde os passageiros são como ondas eletromagnéticas e as linhas de transmissão são como trens.

Depois que os passageiros entram no trem, eles só podem se movimentar dentro do trem. Os passageiros se movem na direção do trem, que é como uma onda guiada, restrita a uma seção transversal finita e transmitida em uma determinada direção.

Depois de sair da estação, os passageiros podem circular livremente, como se fossem ondas eletromagnéticas se propagando no espaço livre. A porta do trem aqui é semelhante a uma antena.

As portas do trem podem ser usadas tanto para embarque quanto para desembarque de passageiros.

Da mesma forma, as antenas podem ser usadas para converter ondas guiadas em ondas eletromagnéticas de espaço livre, bem como ondas eletromagnéticas de espaço livre em ondas guiadas, que é o princípio da reciprocidade das antenas.

Como uma antena converte ondas guiadas em ondas eletromagnéticas no espaço livre?

Em 1894, o cientista Popov descobriu em um experimento que a distância na qual o receptor detectava ondas de rádio aumentava significativamente em comparação com o normal. Depois de alguma exploração, Popov descobriu que um fio havia atingido um detector de lascas de metal. É este fio que aumenta muito a distância experimental. Este fio é considerado a primeira antena do mundo.

No experimento Popov, o fio encontrou acidentalmente um detector de lascas de metal, mudando invisivelmente o formato da linha de transmissão.

Seguindo a abordagem experimental de Popov, os cientistas descobriram que à medida que o ângulo da linha de transmissão aumenta, as ondas eletromagnéticas irradiadas tornam-se mais fortes. Mais tarde, a teoria das antenas dipolo simétricas foi proposta e várias antenas foram desenvolvidas.