Conversión de energía de antena

　　La conversión de energía de la antena es un aspecto básico del trabajo de la antena.，Juega un papel vital en los sistemas de comunicación inalámbrica。

　　Conversión de ondas electromagnéticas a señales eléctricas

　　En el extremo receptor，La antena capta ondas electromagnéticas del entorno circundante。Estas ondas se propagan en el espacio en forma de energía electromagnética。Cuando las ondas electromagnéticas interactúan con la antena，Inducen corrientes eléctricas dentro de la estructura de la antena。Este proceso se basa en la Ley de inducción electromagnética de Faraday。Por ejemplo，En una simple antena dipolo，El campo eléctrico alternativo de las ondas electromagnéticas incidente puede causar oscilaciones electrónicas en el conductor de la antena.。Esta oscilación produce una corriente alterna，Luego se transmite al circuito receptor。La eficiencia de conversión de la energía de las ondas electromagnéticas a la energía de las señales eléctricas depende de varios factores.，Por ejemplo, el diseño de una antena、Tamaño y frecuencia de las ondas incidente。Una antena bien diseñada puede capturar eficazmente la mayor parte de la energía electromagnética incidente.，Y convertirlo en una señal eléctrica que el receptor puede procesar。

　　Conversión de señales eléctricas a ondas electromagnéticas

　　Por el contrario，En el extremo de lanzamiento，La antena realiza la función opuesta。Recibe señales eléctricas(Un flujo de electrones con una frecuencia y amplitud específicas)，Y convertirlo en ondas electromagnéticas。La corriente que fluye a través de la antena produce un campo magnético oscilante alrededor de la antena.。Según las ecuaciones de Maxwell，Este campo magnético oscilante, a su vez, produce un campo eléctrico oscilante.，Ambos forman conjuntamente ondas electromagnéticas que irradian hacia el exterior al espacio.。La Potencia de la señal eléctrica de la antena de entrada determina la intensidad de las ondas electromagnéticas radiadas.。Para transmisores de alta potencia，Una gran cantidad de energía eléctrica se convierte en energía de ondas electromagnéticas.，Para garantizar la comunicación a larga distancia。Sin embargo，El proceso de conversión también producirá algunas pérdidas.。Estas pérdidas pueden deberse a factores como la resistencia del conductor de la antena.，Disipará parte de la energía eléctrica en forma de calor，Lo que reduce la eficiencia general de la conversión de energía de las señales eléctricas a las ondas electromagnéticas.。

　　Factores que afectan la eficiencia de conversión de energía

　　La eficiencia de conversión de energía de la antena se ve afectada por varios factores.。La coincidencia de resistencia de la antena con el transmisor o receptor es crucial。Si la resistencia de la antena no coincide con la del circuito conectado，Una gran cantidad de energía eléctrica se reflejará de nuevo，Reducir así la energía disponible para la conversión。Características del material de la antena，Por ejemplo, su conductividad eléctrica y constante dieléctrica，También juega un cierto papel.。Los materiales de alta conductividad pueden reducir la pérdida de resistencia durante la conversión de energía.。Además，El patrón de radiación y la directividad de la antena pueden afectar la eficiencia de su captura o radiación de energía electromagnética.。Las antenas con patrones de radiación altamente direccionales pueden ser más eficientes en direcciones específicas.，Pero menos eficiente en otras direcciones。

　　Antena de radiación direccional

　　Una antena de radiación direccional está diseñada para irradiar o recibir ondas electromagnéticas en una dirección específica.，Esto tiene múltiples ventajas en las comunicaciones inalámbricas。

　　Principio de radiación direccional

　　El principio de funcionamiento de la antena de radiación direccional se basa en el principio de interferencia de longitud de fase e interferencia de cancelación.。Mediante la disposición cuidadosa de varios elementos de antena o mediante el uso de estructuras de antena especialmente diseñadas，Puede interferir con las ondas electromagnéticas emitidas o recibidas de diferentes partes de la antena，Aumenta así la señal en la dirección requerida，Y compensar las señales en otras direcciones。Por ejemplo，En Yagi-Antena Yutian(Una antena direccional común)Medio，Tener un componente de accionamiento conectado directamente al emisor o receptor，Y varios elementos parasitarios(Guías y reflector)。El elemento Guía se utiliza para guiar las ondas electromagnéticas hacia adelante，Por su parte, el elemento reflector refleja la onda hacia adelante。Esto dará lugar a la concentración del patrón de radiación positiva.，Esto aumenta la ganancia de la antena en esta dirección。