Ο λόγος για τον οποίο η κεραία μπορεί να μεταδώσει πληροφορίες με υψηλή ταχύτητα είναι ότι μπορεί να εκτοξεύσει το ηλεκτρομαγνητικό κύμα που μεταφέρει τις πληροφορίες στον αέρα, να διαδοθεί με την ταχύτητα του φωτός και τελικά να φτάσει στην κεραία λήψης.
Είναι σαν να μεταφέρετε επιβάτες με-τρένα υψηλής ταχύτητας. Εάν οι πληροφορίες συγκρίνονται με τους επιβάτες, τότε τα εργαλεία για τη μεταφορά επιβατών: τα τρένα υψηλής ταχύτητας-είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα και οι κεραίες είναι ισοδύναμες με τους σταθμούς, οι οποίοι είναι υπεύθυνοι για τη διαχείριση και την αποστολή της μετάδοσης ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.
Λοιπόν, τι είναι τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα;
Οι επιστήμονες έχουν μελετήσει τις δύο μυστηριώδεις δυνάμεις του ηλεκτρισμού και του μαγνητισμού για εκατοντάδες χρόνια. Τέλος, ο Maxwell του Ηνωμένου Βασιλείου πρότεινε ότι ένα ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να δημιουργήσει ένα ηλεκτρικό πεδίο γύρω του, ένα μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο και ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο δημιουργεί ένα ηλεκτρικό πεδίο. Τελικά, αυτή η θεωρία επιβεβαιώθηκε από τα πειράματα του Hertz.
Σε έναν τέτοιο περιοδικό μετασχηματισμό του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ακτινοβολούνται και διαδίδονται στο διάστημα.
Μια κεραία είναι ένας «μετατροπέας»—μετατρέπει ένα κατευθυνόμενο κύμα που διαδίδεται σε μια γραμμή μετάδοσης σε ηλεκτρομαγνητικό κύμα που διαδίδεται σε ελεύθερο χώρο ή το αντίστροφο.
Τι είναι ένα κατευθυνόμενο κύμα;
Με απλά λόγια, ένα κατευθυνόμενο κύμα είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα σε ένα καλώδιο.
Με ένα ηλεκτρικό πεδίο, υπάρχει ένα μαγνητικό πεδίο, με ένα μαγνητικό πεδίο, υπάρχει ένα ηλεκτρικό πεδίο, και ούτω καθεξής, υπάρχουν ηλεκτρομαγνητικά πεδία και ηλεκτρομαγνητικά κύματα.
Ο ταλαντωτής μισού-κύματος διαδίδει συνεχώς ηλεκτρομαγνητικά κύματα στο διάστημα, αλλά η κατανομή της ισχύος του σήματος στο διάστημα δεν είναι ομοιόμορφη, όπως ένας δακτύλιος όπως ένα ελαστικό.
Αλλά στην πραγματικότητα, η κάλυψη του σταθμού βάσης μας πρέπει να είναι πιο μακριά στην οριζόντια κατεύθυνση. Εξάλλου, οι άνθρωποι που πρέπει να κάνουν κλήσεις είναι όλοι στο έδαφος. Ως εκ τούτου, στην εκπομπή της ενέργειας ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, η οριζόντια κατεύθυνση πρέπει να ενισχυθεί και η κατακόρυφη κατεύθυνση να αποδυναμωθεί.
Σύμφωνα με την αρχή της διατήρησης της ενέργειας, η ενέργεια δεν θα αυξηθεί ούτε θα μειωθεί. Εάν πρόκειται να αυξηθεί η ενέργεια εκπομπής στην οριζόντια κατεύθυνση, η ενέργεια στην κατακόρυφη κατεύθυνση πρέπει να εξασθενήσει. Επομένως, είναι απαραίτητο μόνο να ισοπεδώσετε το μοτίβο ακτινοβολίας ενέργειας της τυπικής συστοιχίας μισών-κυμάτων.
