Hur göra en antenn omvandla elektriska signaler till elektromagnetiska vågor?

Hur göra en antenn omvandla elektriska signaler till elektromagnetiska vågor?

När en nuvarande nettoflöden från punkt A till punkt B (dvs. det finns ett netto flöde av elektroner som framkallas av en spänningsskillnad), skapar netto rörelsen av elektronerna ett elektromagnetiskt fält som kan beskrivas av uppsättningen vektor ekvationer utgiven av James Maxwell 1873.

Tänk dig en spole av tråd i det enklaste fallet. Passera en ström genom spolen, ett magnetiskt fält induceras och metallföremål kan plockas upp. Omvänt är också sant, flytta en magnet genom spolen och en spänning (elektriskt fält) induceras orsakar en ström att flyta genom spolen. Därav elektriska fält och magnetfält är beroende av varandra, en orsakar den andra och vice versa. Faktum är att ett elektriskt fält i riktning orsakar x ett magnetiskt fält i 90 grader till den i riktning y.

När en sinusformad växelström skickas längs en ledare, skapas en alternerande elektromagnetiska fält på samma frekvens som växelströmmen. Elektromagnetiska fältet propagerar i riktning z (i ett vakuum) på ljushastigheten C och magnetfältet kan anses vara polariserad i riktning x och den elektriska fält kan betraktas som polariserat i riktning y. Det elektriska fältet och magnetfältet är exakt 90 grader ur fas. Eftersom när det elektriska fältet når sin maximal amplitud, magnetfältet är ögonblickligt noll, och när magnetfältet är vid maximal amplitud, är det elektriska fältet ögonblickligt noll. I själva verket orsakar graden av förändring av ett fält det andra fältet.

Det är i grunden rektorn för en antenn eller antenn. En tråd vid 90 grader till marken, som en växelström är passerade kommer att orsaka ett elektromagnetiskt fält att induceras. Fältet kommer att sprida i en cirkulär mode, vågorna strålar utåt radiellt, så att vinka förökningen framsidan är en cirkel som är parallellt med marken med centrum vid antennen.

Mer komplexa antenner kan utformas som fokuserar den elektromagnetiska energin så att det sprids i en fokuserad riktning.

Detta svar som tillhandahålls av Rob Sherratt, juli 18, 2009