Az antennák formája vagy mérete nincs hatással arra, hogy vevő vagy adó, elméletileg bármelyiket fel lehet használni bármelyik célra. Nem bonyolult a felépítése, az antenna egy úgynevezett rezgőkör, amely egy tekercsből és egy kondenzátorból áll.
Ezek mind sorosan vagy párhuzamosan kapcsolhatók egymáshoz. Az antennák ezen a két áramköri elem segítségével, külső energiaforrásból vesz fel energiát, amit aztán a továbbiakban le is adnak, ha szükséges a reciprocitás elve alapján.
Az antenna működési elve és kommunikációja
A kondenzátor szerepe az antenna működésében
A kondenzátor töltése generálja az elektromos erőteret, a tekercs továbbá a mágneses erőteret generálja – ezek hatását együttesen elektromágneses erőtérnek nevezzük. Ezek az energiák kisülésnél, illetve a mágneses energia megszűnésekor felszabadulnak.
Bármely áramköri elemmel való energiaközléskor az energia ingázni kezd az áramköri elemek között, így pedig a tekercs és a kondenzátor egymást váltva működnek energiaforrásként és energiatárolóként. Ezen ingázás maga az elektromos rezgés.
Ideális esetben, amikor a feltöltött kondenzátor kisül a tekercsen keresztül, akkor mágneses erőteret hoz létre a tekercsen keresztül az energia kiapadásáig. Ebben a pillanatban minden energia a tekercsbe van töltve mágneses energia formájában, ezt követően, az kondenzátorban levő energia megszűnésével a mágneses erőtér összeomlik.
Összeomlás következtében feszültség indukálódik, aminek eredményeképpen a kondenzátor ismételten feltöltődik.
A valóságban, mint nem ideális esetben viszont az energia amplitúdója csökkenni fog, mivel a tekercs ellenállása miatt némi energia hővé alakul, a kondenzátor vesztesége miatt pedig további energia vész el. Azért, hogy ne csökkenjen a rezgés amplitúdója külső forrásból kell pótolni a rezgéskörönként elvesztett energiát.
Hogyan kommunikálnak egymással az antennák?
Az antennák elektromágneses hullámokkal kommunikálnak egymással. Az elektromágneses hullámokat el tudjuk képzelni olyan jelenségként, mint amikor az vízbe dobott kő hullámmozgást végez és vízgyűrűket generál. Ez a fajta generált hullámmozgás nem áramlás jellegű, értjük ezt úgy a példa esetében, hogy a víz nem folyik, mint a víz felületén lebegő tárgyak változatlan helyzete is ezt a tényt támasztja alá.
A hullámoknak három alapvető tulajdonsága van. Rendelkeznek hullámhosszal, frekvenciával és terjedési sebességgel. Antennákon keresztül rövid és ultrarövid hullámokkal lehet jeleket sugározni, ezek hullámhossza méteres (1-10 m) nagyságrendű és sebességük megegyezik a fény sebességével.
Közvetlen és közvetett antenna-kommunikáció
Sugárzási módszerben egyszerűen kifejezve kommunikálhatnak az antennák közvetlenül vagy közvetetten egymással. Közvetlenül két (egy adó és egy vevő) antenna között történik a kommunikáció (ez lehet magaslati vagy földközeli), de nagyobb távolságokban és hosszabb (10+ m) hullámtartományokban a hullámterjedés függ a napfolt-tevékenységtől.
Éjszaka sokkal jobb, ha az elektromosan töltött állapotban levő ionoszféráról visszaverődve érik el a célállomásukat, mivel az ionszféra alsóbb rétegei nappal magukba szívnák a hullámokat, ezért ez a módszer is időszakhoz van kötve.