Principio de antena

Las antenas transforman ondas guiadas que se propagan por líneas de transmisión en ondas electromagnéticas que se propagan en el espacio libre, o realizan transformaciones opuestas. Las ondas guiadas son ondas electromagnéticas en las que toda o la mayor parte de la energía electromagnética está obligada a propagarse en una determinada dirección dentro de una sección transversal finita.

Usamos los viajes en tren como analogía, donde los pasajeros son como ondas electromagnéticas y las líneas de transmisión son como trenes.

Una vez que los pasajeros suben al tren, sólo pueden moverse dentro del tren. Los pasajeros se mueven en la dirección del tren, que es como una onda guiada, limitada en una sección transversal finita y transmitida en una dirección determinada.

Después de salir de la estación, los pasajeros pueden moverse libremente, como ondas electromagnéticas que se propagan en el espacio libre. La puerta del tren aquí es similar a una antena.

Las puertas del tren se pueden utilizar tanto para el embarque como para el desembarque de pasajeros.

De manera similar, las antenas se pueden utilizar para convertir ondas guiadas en ondas electromagnéticas del espacio libre, así como ondas electromagnéticas del espacio libre en ondas guiadas, que es el principio de reciprocidad de las antenas.

¿Cómo convierte una antena ondas guiadas en ondas electromagnéticas en el espacio libre?

En 1894, el científico Popov descubrió en un experimento que la distancia a la que el receptor detectaba las ondas de radio aumentaba significativamente en comparación con lo habitual. Después de algunas exploraciones, Popov descubrió que un cable había golpeado un detector de virutas de metal. Es este cable el que aumenta enormemente la distancia experimental. Este cable se considera la primera antena del mundo.

En el experimento de Popov, el cable chocó accidentalmente con un detector de virutas de metal, cambiando de forma invisible la forma de la línea de transmisión.

Siguiendo el enfoque experimental de Popov, los científicos han descubierto que a medida que aumenta el ángulo de la línea de transmisión, las ondas electromagnéticas radiadas se vuelven más fuertes. Posteriormente se propuso la teoría de las antenas dipolo simétricas y se desarrollaron varias antenas.