天线用于通过周围电磁场的变化来传输和接收信息。本文是天线理论的入门。
《电磁学简史
超过2600年前（并且可能在那之前）古希腊人发现，一块琥珀色的琥珀色擦在一片毛皮上会像羽毛一样吸引轻量级物体。在同一时间，古人发现洛克松，这是磁化岩石。
又花了几百年的时间才确定吸引力和斥力有两种不同的性质(磁性和电性):喜欢的排斥和异性的吸引。又过了2000年，科学家们才首次发现这两种完全不同的新事物是紧密联系在一起的。
在19世纪早期，汉斯·克里斯汀·奥斯特将垂直于罗盘针垂直的电线放置并没有看到。但是当他旋转与罗盘针的线平行并通过电线通过电线时，它在一个方向上偏转。当他在相反方向上通过电线通过电流时，罗盘针沿相反方向偏转。
与指南针垂直的载流导线不会引起移动。
平行于载流导线放置的罗盘指针将旋转。当电流方向相反时，旋转方向相反。
这根电线是第一个天线发射器，罗盘针是第一个接收器。科学家当时并不知道它。
虽然并不完全优雅，但它为宇宙工作的方式提供了一个线索 - 通过电线移动的电荷产生垂直于电线的磁场。（科学家很快了解了围绕线的领域是圆形的，而不是垂直。）
通过这些信息，科学家能够描述电场和磁场与电荷相互作用的方式，并形成对电磁的理解的基础。
上面的视频显示了在强磁场的存在下，交流灯丝在支撑点之间弯曲。
不久之后，尼古拉·特斯拉在他的工作室里无线点亮了灯具，展示了第一个遥控玩具船并建立了我们今天用来在世界各地输送电力的交流系统。
在Orstead的实验后不到一个世纪，Guglielmo Marconi.发明了一种方法，第一次将无线电报信号发送到大西洋彼岸。
我们现在站在这里，距离第一次指南针实验已经过去了整整两个世纪，我们能够从遥远的行星上捕捉图像，并将它们传送到广阔的太空中我们可以握在手中的设备上——所有这些设备都是用天线。
冥王星的图像，由美国宇航局．
积木
我们的宇宙带着一定的规则来到我们身边。我们在几千年前就发现了这一点，当时我们开始注意到重力的吸引力，并首先根据物体吸引或排斥其他物体的能力来分离物体。然后，我们发现了另一套关于引力和斥力的规则，它们与第一套完全不同。
人类对物体进行分类，并通过强烈的实验确定，正和负是一种叫做“电荷”的性质的相反表现，就像北极和南极是一种叫做磁性的东西的相反表现，就像左和右是两种手一样。
电荷、磁极和手之间的镜像对称图像。
无论他是否在它下面都有指南针，他是否发生了一些东西。这导致了一个渗透到宇宙的阻碍电磁场的想法 - 通过最密度的物质和自然的最佳真空。我们分类的对象（+ / - / n / s）中的每一个都影响其周围的空间，并且如果场变更变，则会受到影响。
围绕电流携带电磁阀的磁场。一种Mathematica-生成的图像基于代码保罗尼兰德．
通过以可预测的方式移动电荷，我们可以以可预测的方式改变电磁场，并利用这些变化通过电磁场中规则振荡的电磁波传输信息。
波叠加
波将能量从一个位置传递到另一个位置。
一段时间左侧左侧，水池仍然出现平坦。在一个位置干扰水，水分子会使邻近的水分子扰乱，这将使邻近的水分子造成扰乱，直到干扰使其到池边缘。
引发一连串事件的分子仍然保持在初始位置附近，但扰动会在几秒钟内到达池边。波传递能量而不传递物质。
单一干扰在一个游泳池
波是我们描述扰动通过介质运动的方式。无论是通过一个初始扰动还是一百万次扰动，池中分子碰撞的连锁反应是驱动扰动向外传播的原因。
两个波浪的图形在游泳池里
当两个波干扰同一空间区域时，它们的振幅将相加或相减，从而产生相参或相消干扰。这种瞬时相加或相减的做法称为叠加。
波脉冲建设性干扰的图形，礼貌宾夕法尼亚州立工程学院．
波在某一特定位置发生干扰后，只要处于同一介质中，它们就会继续以开始时的同一方向和同一速度运动。当波进入新的介质时，速度和方向会发生变化。声波通过空气传播，水波通过水传播——波所经过的物质被称为“媒介”。
电磁波可以通过空气和水这样的介质传播，或者通过空无一物的空间传播——它们不需要介质将能量从一个地方传播到另一个地方。
波浪反射
当波从一种介质转换到另一种介质时，它们的一部分能量被传送，一部分能量被反射，还有一部分能量消散在环境中。
这两种介质的材料特性决定了透射比反射和耗散比。材料的性质也决定了波在反射时是倒转还是保持直立。
一个单一的脉冲发射和反射能量。图片由维基．
连续入射波(橙色)击中一个界面，其中一些能量被反射(浅橙色)，一些能量被传输(暗橙色)
反射和反演
当波从一种介质传播到另一种介质时，一部分入射能量会被反射。根据介质的材料性质，波反射时可能发生反转。
想象一根绑在杆子上的长弹簧。如果你将弹簧弹到中心的左边，扰动会沿着弹簧的长度移动，直到它撞到杆子上，在这一点上它会反转方向，并开始从中心的右边向你移动。这是一个反转。
.Gif宾夕法尼亚州立工程学院．
拿起同一个春天并将它绑在绳子上。如果你要把春天轻弹到左侧，那么干扰会在春天的时间里行驶，直到它撞到绳子，此时它会反向并开始在同一侧朝向你朝向你的左转中心。
.Gif宾夕法尼亚州立工程学院．
理解绳子反射可以帮助我们理解天线内部发生了什么。
以下四种情况有助于说明反射和反转的概念：
波反射时是否倒转是由界面两侧介质的性质决定的。
如果波浪在反射时反转，并且我们希望绳索的建设性干扰，我们必须具有长度的绳索，是波长长的一半，全波长长，一个和半波长长等：$$l = n \ times \ frac {\ lambda} {2} $$，其中n是正整数。
天线谐振基于相同的反射和干扰原则：
选择一段线，使反射能量建设性地干扰，从而产生更大的信号而不是更小的信号。
站立的波浪
当同一波长的两种波在同一介质中以相反的方向传播时(如图中的蓝色和橙色所示)，它们会相互作用形成驻波(如图中的绿色所示)。驻波之所以如此命名，是因为蓝色的驻波向左传播，橙色的驻波向右传播，而绿色的驻波没有明显的左右移动。
入射波(橙色)和反射波(蓝色)结合形成驻波(绿色)
驻波只出现在由反射行为和入射波波长决定的介质中的特定长度处。
驻波比(SWR)
最大振幅的驻波出现在频率(或波长)和天线长度的非常精确的组合处。
不幸的是，要有精确长度的天线来形成理想的工作频率范围内的驻波是不切实际的，实际上是不可能的。幸运的是，这是不必要的。一个单长度天线可以在一个小的、可接受的不平衡水平的频率范围内工作。
一个振荡周期内显示的净电压驻波。图片干涉学家（自己的工作）[CC BY-SA 4.0，通过维基共享
天线长度必须调整，以便在工作频率范围的中心产生尽可能接近完美的驻波。
SWR（常设波比）米测量传输到反射能量的比率，具有比率尽可能接近1：1。
通过在最终电路放大级和天线之间引入无源电路元件，可以进行小的调整。天线调谐中的微小缺陷将导致最终放大电路中存在电位差，从而加热传输电路的最终部分。较大的不平衡会将高电位差反馈至变送器电路，导致介质击穿和电弧。
传输信息
您可能最熟悉的两种信息传输类型是FM(频率调制)和AM(振幅调制)。
调频
在频率调制中，信息是通过改变载波的频率来传输的。
振幅调制
利用幅度调制，载波的频率是恒定的。通过修改载波的幅度来传输信息。
偶极子天线
使用两个相同元件的简单天线称为偶极子。最短的偶极子天线以半波长工作，并沿其长度建立驻波。
站立在偶极天线，礼貌维基媒体网
沿天线长度方向不断变化的电场产生向外传播的无线电波。
发射能量的天线，由维基媒体网
天线使我们能够通过影响和受遍及宇宙的电磁场的影响来传输和接收信息。下一篇文章将解释不同类型的天线，以及它们如何允许信息长距离传播。
这是一个很好的介绍文章。
我请求作者就续集中提到的两点考虑更多信息:
1.当波浪反转时是否通过界面的任一侧的介质的性质确定了波反转。
在这方面精心设计！
2.通过在最终电路放大级和天线之间引入无源电路元件，可以进行小的调整。
这里需要更多。
如果涵盖这两个区域，我认为我们几乎可以了解自己的偶极子所需的一切。
除此之外，我认为需要完善天线基础的其他主题将是阻抗匹配和反射器。
早上好。
作为一名巴西人，同时也是一名研究人员，我不得不提到，关于马可尼，你已经说过兰戴尔·德莫拉神父（使用权在这里，对于葡萄牙读者来说，当代Gugliemo Marconi和他的伴侣或竞争对手当然是他的国家，在电磁研究中。兰迪·德·莫拉对巴西政府和教会的恶意反对，威胁到他的异端，并因此将他的研究视为“恶魔般的东西”，由于缺乏对这一重要性的认识，他公正地失去了无线电专利（从科学上讲，也是对这一点的承认）。帕德雷（父亲）兰德尔是无线电的共同发明者，也是他那个时代的其他重要发现之一。