Hvordan fungerer et lille stykke kobbertråd som en antenne?

1. Elektromagnetiske bølger:

* Radiobølger, en form for elektromagnetisk stråling, er sammensat af oscillerende elektriske og magnetiske felter, der kører med lysets hastighed.

2. Resonans:

* Hver antenne har en resonansfrekvens , som er den hyppighed, hvorpå den er mest effektiv til at modtage eller transmittere signaler. Denne frekvens bestemmes af antennens fysiske dimensioner (længde og form).

3. Modtagelse:

* Når en radiobølge støder på et lille stykke kobbertråd, interagerer det oscillerende elektriske felt med de frie elektroner i ledningen.

* Denne interaktion får elektronerne til at bevæge sig frem og tilbage og skabe en vekslende strøm (AC) inden i ledningen.

* Hyppigheden af ​​denne vekselstrøm vil matche hyppigheden af ​​den indkommende radiobølge, hvis antennen er tæt på resonans med denne frekvens.

4. Transmission:

* Hvis der påføres en vekselstrøm på en kobbertrådantenne, skaber den et oscillerende elektrisk felt omkring ledningen.

* Dette svingende felt genererer et magnetfelt, og sammen danner de en elektromagnetisk bølge, der forplantes udad.

* Antennens effektivitet i transmission afhænger af dens længde og hyppigheden af ​​den anvendte vekselstrøm.

Enkel antenneeksempel:

* Et kort stykke tråd, ca. en kvart bølgelængde lang for den ønskede frekvens, kan fungere som en grundlæggende antenne.

* Trådens længde bestemmer resonansfrekvensen, og antennen vil være mest effektiv ved denne frekvens.

Begrænsninger af små trådantenner:

* Små antenner, især dem, der er meget kortere end en kvart bølgelængde, har lav effektivitet i både transmission og modtagelse af signaler.

* De har en smal båndbredde, hvilket betyder, at de kun er effektive til et snævert frekvensområde.

* Deres strålingsmønster er omnidirectional, hvilket betyder, at de udstråler (eller modtager) signaler lige i alle retninger.

Ansøgninger:

* Enkle antenner findes i hverdagens enheder som AM/FM -radioer, mobiltelefoner og trådløse routere.

* Mens de er små og ineffektive, er de tilstrækkelige til kommunikation med kort rækkevidde i nogle applikationer.

Generelt fungerer et lille stykke kobbertråd som en antenne ved at resonere med elektromagnetiske bølger, hvilket giver det mulighed for at fange eller transmittere signaler gennem samspillet mellem dens frie elektroner med oscillerende elektriske felter.