Antennit ovat hyvin yleinen viestintälaite elämässämme. Useimmat ihmiset eivät kuitenkaan todella ymmärrä niitä, ehkä vain tietäen, että niitä käytetään signaalien lähettämiseen ja vastaanottamiseen.
Muuten, siitä lähtien, kun venäläinen tiedemies Popov keksi antennin onnistuneesti vuonna 1894, tällä laitteella on 124 vuoden historia.
Olipa kyse sitten tavallisten ihmisten jokapäiväisestä työstä ja elämästä tai tieteellistä tutkimusta tekevistä tiedemiehistä, emme voi tehdä ilman antennien hiljaista panosta.
Millainen "lanka" oikeastaan on antenni, ja miksi se on muuttanut elämäämme niin perusteellisesti?
Antennit ovat itse asiassa niin tehokkaita, koska sähkömagneettiset aallot ovat voimakkaita. Ja yksi tärkeimmistä syistä sähkömagneettisten aaltojen voimakkuudelle on se, että ne ovat ainoa "mystinen voima", joka voi levitä ilman mitään väliainetta. Jopa tyhjiössä ne voivat kulkea vapaasti ja saapua perille välittömästi.
Sähkömagneettisten aaltojen etenemiskaavio
Jotta tätä "mystistä voimaa" voitaisiin hyödyntää täysimääräisesti, tarvitaan antenni. Yksinkertaisesti sanottuna antenni on "muunnin" – se muuntaa siirtolinjaa pitkin etenevät ohjatut aallot vapaassa tilassa eteneviksi sähkömagneettisiksi aalloiksi tai suorittaa käänteisen muunnoksen.
Antennin toiminta
Mikä on ohjattu aalto? Yksinkertaisesti sanottuna ohjattu aalto on sähkömagneettinen aalto, joka kulkee johtoa pitkin. Miten antenni muuntaa ohjatut aallot spatiaalisiksi aalloiksi?
Katso alla oleva kuva:
Perusfysiikka kertoo meille, että kun kahdessa rinnakkaisessa johtimessa kulkee vaihtovirta, ne säteilevät sähkömagneettisia aaltoja.
Kun kaksi johdinta ovat hyvin lähellä toisiaan, säteily on hyvin heikkoa (vastakkaisiin suuntiin kulkevien virtojen synnyttämät indusoidut sähkömotoriset voimat lähes kumoavat toisensa).
Kun kaksi johdinta levitetään erilleen, säteily lisääntyy (samaan suuntaan kulkevien virtojen synnyttämät indusoidut sähkömotoriset voimat ovat myös samaan suuntaan).
Kun langan pituus kasvaa neljäsosaan aallonpituudesta, voidaan saavuttaa suhteellisen voimakas säteilyvaikutus!
Missä on sähkökenttä, siellä on magneettikenttä; missä on magneettikenttä, siellä on sähkökenttä. Tämä sykli jatkuu, jolloin syntyy sähkömagneettisia kenttiä ja sähkömagneettisia aaltoja.
Kaavio on esitetty alla:
Virran suunnan muutos johtimessa synnyttää muuttuvan sähkökentän.
Kahta suoraa johdinta, jotka tuottavat sähkökentän, kutsutaan dipoleiksi.
Yleensä molemmat haarat ovat yhtä pitkiä, joten niitä kutsutaan symmetrisiksi dipoleiksi.
Alla olevan kaltaista pituutta omaavaa dipolia kutsutaan puoliaaltosymmetriseksi dipoliksi.
Puoliaaltosymmetrinen dipoliantenni
Johdon kahden pään yhdistäminen muuttaa sen puoliaaltosymmetriseksi taitetuksi dipoliantenniksi.
Puoliaaltosymmetrinen taitettu dipoliantenni
Symmetrinen dipoliantenni on ylivoimaisesti klassisin ja laajimmin käytetty antenni. Tarkemmin sanottuna säteilevä elementti ei ole täydellinen antenni. Säteilevä elementti on antennin ydinosa, ja sen muoto vaihtelee antennin suunnittelun mukaan. Ja antenneja on niin monia erilaisia... niin monia...
Seuraavassa numerossa annamme yksityiskohtaisemman johdannon erityyppisiin antenneihin ja niiden ominaisuuksiin.
Lisätietoja antenneista saat osoitteesta:
Julkaisuaika: 28.11.2025
