Principe de l'antenne

Les antennes transforment les ondes guidées se propageant sur les lignes de transmission en ondes électromagnétiques se propageant dans l'espace libre, ou effectuent des transformations inverses. Les ondes guidées sont des ondes électromagnétiques dans lesquelles la totalité ou la majorité de l'énergie électromagnétique est contrainte de se propager dans une certaine direction au sein d'une section transversale finie.

Nous utilisons le voyage en train comme analogie, où les passagers sont comme des ondes électromagnétiques et les lignes de transmission sont comme des trains.

Une fois que les passagers sont montés à bord du train, ils ne peuvent se déplacer qu'à l'intérieur du train. Les passagers se déplacent dans la direction du train, qui est comme une onde guidée, contrainte dans une section finie et transmise dans une certaine direction.

Après avoir quitté la gare, les passagers peuvent se déplacer librement, ce qui s'apparente à une propagation d'ondes électromagnétiques dans l'espace libre. La porte du train ici ressemble à une antenne.

Les portes des trains peuvent être utilisées à la fois pour l’embarquement et le débarquement des passagers.

De même, les antennes peuvent être utilisées pour convertir des ondes guidées en ondes électromagnétiques en espace libre, ainsi que des ondes électromagnétiques en espace libre en ondes guidées, ce qui constitue le principe de réciprocité des antennes.

Comment une antenne convertit-elle les ondes guidées en ondes électromagnétiques dans l’espace libre ?

En 1894, le scientifique Popov a découvert lors d'une expérience que la distance à laquelle le récepteur détectait les ondes radio augmentait considérablement par rapport à la distance habituelle. Après quelques explorations, Popov a découvert qu'un fil avait heurté un détecteur de copeaux métalliques. C'est ce fil qui augmente considérablement la distance expérimentale. Ce fil est considéré comme la première antenne au monde.

Dans l'expérience Popov, le fil a accidentellement rencontré un détecteur de copeaux métalliques, modifiant de manière invisible la forme de la ligne de transmission.

En suivant l'approche expérimentale de Popov, les scientifiques ont découvert qu'à mesure que l'angle de la ligne de transmission augmente, les ondes électromagnétiques rayonnées deviennent plus fortes. Plus tard, la théorie des antennes dipolaires symétriques a été proposée et diverses antennes ont été développées.