天线不但是辐射和接收无线电波的装置,同时也是一个能量转换器,是电路与空间的界面器件。当导体上通以高频电流时,在其周围空间会产生电场与磁场。
按电磁场在空间的分布特性,可分为近区,中间区,远区。设R为空间一点距导体的距离,在R﹤﹤λ/2π时的区域称近区,在该区内的电磁场与导体中电流,电压有紧密的联系。
在R﹥﹥λ/2π的区域称为远区,在该区域内电磁场能离开导体向空间传播,它的变化相对于导体上的电流电压就要滞后一段时间。
导线的长度L增大到可与波长相比拟时,导线上的电流将大大增加,因而就能形成较强的辐射。发射天线正是利用辐射场的这种性质,使传送的信号经过发射天线后能够充分地向空间辐射。
天线是一种变换器,它把传输线上传播的导行波,变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波,或者进行相反的变换。在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统,凡是利用电磁波来传递信息的,都依靠天线来进行工作。此外,在用电磁波传送能量方面,非信号的能量辐射也需要天线。
1894年,波波夫制成了一台无线电接收机。这台接收机的核心部分用的是改进了的金属屑检波器,波波夫采用电铃作终端显示,电铃的小锤可以把检波器里的金属屑震松。电铃用一个电磁继电器带动,当金属屑检波器检测到电磁波时,继电器接通电源,电铃就响起来。连忙把导线接到金属屑检波器的一头,并把检波器的另一头接上。经过再次试验,结果表明使用天线后,信号传递距离剧增。无线电天线由此而问世。
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