Prinsip antena

Antena mengubah gelombang terpandu yang merambat di saluran transmisi menjadi gelombang elektromagnetik yang merambat di ruang bebas, atau melakukan transformasi berlawanan. Gelombang terpandu adalah gelombang elektromagnetik yang seluruh atau sebagian besar energi elektromagnetiknya dibatasi untuk merambat ke arah tertentu dalam suatu penampang berhingga.

Kita analogikan perjalanan kereta api, penumpang ibarat gelombang elektromagnetik dan saluran transmisi ibarat kereta api.

Setelah penumpang naik kereta, mereka hanya bisa bergerak di dalam kereta. Penumpang bergerak searah dengan kereta api, yang ibarat gelombang terpandu, dibatasi pada penampang berhingga dan diteruskan ke arah tertentu.

Setelah meninggalkan stasiun, penumpang dapat bergerak bebas seperti gelombang elektromagnetik yang merambat di ruang bebas. Pintu kereta di sini mirip dengan antena.

Pintu kereta api dapat digunakan untuk naik dan turun penumpang.

Demikian pula, antena dapat digunakan untuk mengubah gelombang terpandu menjadi gelombang elektromagnetik ruang bebas, serta gelombang elektromagnetik ruang bebas menjadi gelombang terpandu, yang merupakan prinsip timbal balik antena.

Bagaimana antena mengubah gelombang terpandu menjadi gelombang elektromagnetik di ruang bebas?

Pada tahun 1894, ilmuwan Popov menemukan dalam sebuah eksperimen bahwa jarak penerima mendeteksi gelombang radio meningkat secara signifikan dibandingkan biasanya. Setelah beberapa penjelajahan, Popov menemukan bahwa ada kawat yang mengenai detektor serpihan logam. Kawat inilah yang sangat meningkatkan jarak percobaan. Kawat ini dianggap sebagai antena pertama di dunia.

Dalam percobaan Popov, kawat secara tidak sengaja bertemu dengan detektor serpihan logam, sehingga secara tidak terlihat mengubah bentuk saluran transmisi.

Mengikuti pendekatan eksperimental Popov, para ilmuwan menemukan bahwa ketika sudut saluran transmisi meningkat, gelombang elektromagnetik yang terpancar menjadi lebih kuat. Belakangan, teori antena dipol simetris diajukan, dan berbagai antena dikembangkan.