Як влаштовані антени, nntf

Як влаштовані антени

Антени випромінюють і приймають радіохвилі, які є окремим випадком електромагнітних хвиль.

Радіохвилі виникають там, де є прискорений рух електронів. У природі найяскравішим прикладом цього є блискавки. Сама спалах блискавки - це величезна іскра між хмарою і землею або між двома хмарами. Ця іскра і є рух електронів з прискоренням, яке породжує радіохвилю. Радіохвиля від блискавки дуже потужна, і вона викликає перешкоди в роботі електронного обладнання.

Радіохвилі існують в просторі і вільно переміщаються на будь-які відстані зі швидкістю 300 000 км в секунду.

Природа радіохвилі і природа електричного струму дуже тісно пов'язані. Електричний струм - це рух заряджених частинок - електронів. Щоб отримати радіохвилю, необхідно змусити електрони не просто рухатися, а рухатися з прискоренням.

Для штучного перетворення електричного струму в радіохвилю використовують антени. Найпростіша антена - штирьова (їх можна побачити на деяких автомобілях і майже на всіх таксі). У ній радіохвиля виникає так: електричний струм від передавача біжить по дроту, добігає до антени і, так як антена, по суті, є обривом проводу, ток починає в ній гальмуватися, тобто електрони починають рухатися з прискоренням. А прискорений рух електронів породжує радіохвилю.

Резонансна частота - це найважливіша характеристика будь-антени. Кожна антена, за великим рахунком, випромінює і поглинає радіохвилі будь-якої частоти, але у кожної антени є одна цілком певна частота, робота на якій у цій антени найкраща і найефективніша. Так, для GSM антен резонансною частотою є частота 1800 МГц, для Wi-Fi антен це 2450 МГц.

Наявність у кожної антени резонансної частоти можна порівняти з гітарою, у якій кожна струна звучить по-своєму. Чим товщі і чим коротше струна, тим нижче її звучання. Так само і резонансна частота штирьовий антени залежить від її довжини: чим коротше антена, тим більше високочастотні радіохвилі здатна приймати і передавати антена.

Антени бувають не тільки штирові. Вони можуть мати дуже складну форму, складатися з плоских або об'ємних конструкцій, містити десятки, сотні або навіть тисячі уловлюють радіохвилі елементів. Параметри антени завжди розраховуються так, щоб при передачі якомога більше енергії електричного струму перетворювалося в радіохвилю, і щоб при прийомі радіохвиля з потрібною частотою була в резонансі з антеною.