مبدأ الهوائي

تقوم الهوائيات بتحويل الموجات الموجهة المنتشرة على خطوط النقل إلى موجات كهرومغناطيسية تنتشر في الفضاء الحر، أو تقوم بتحويلات معاكسة. الموجات الموجهة هي موجات كهرومغناطيسية تكون فيها كل أو معظم الطاقة الكهرومغناطيسية مقيدة للانتشار في اتجاه معين داخل مقطع عرضي محدود.

نحن نستخدم السفر بالقطار كقياس، حيث يشبه الركاب الموجات الكهرومغناطيسية وخطوط النقل مثل القطارات.

بعد صعود الركاب إلى القطار، لا يمكنهم التحرك إلا داخل القطار. يتحرك الركاب في اتجاه القطار، وهو بمثابة موجة موجهة، مقيدة في مقطع عرضي محدود، وتنتقل في اتجاه معين.

بعد مغادرة المحطة، يمكن للركاب التحرك بحرية، وهو ما يشبه الموجات الكهرومغناطيسية التي تنتشر في الفضاء الحر. باب القطار هنا يشبه الهوائي.

يمكن استخدام أبواب القطار لركوب الركاب ونزولهم.

وبالمثل، يمكن استخدام الهوائيات لتحويل الموجات الموجهة إلى موجات كهرومغناطيسية في الفضاء الحر، وكذلك الموجات الكهرومغناطيسية في الفضاء الحر إلى موجات موجهة، وهو مبدأ المعاملة بالمثل للهوائيات.

كيف يقوم الهوائي بتحويل الموجات الموجهة إلى موجات كهرومغناطيسية في الفضاء الحر؟

وفي عام 1894، اكتشف العالم بوبوف في إحدى التجارب أن المسافة التي اكتشف فيها جهاز الاستقبال موجات الراديو زادت بشكل ملحوظ مقارنة بالمسافة المعتادة. وبعد بعض الاستكشافات، اكتشف بوبوف أن سلكًا قد اصطدم بجهاز كشف الرقائق المعدنية. هذا السلك هو الذي يزيد المسافة التجريبية بشكل كبير. ويعتبر هذا السلك أول هوائي في العالم.

في تجربة بوبوف، واجه السلك عن طريق الخطأ جهاز كشف الرقائق المعدنية، مما أدى إلى تغيير شكل خط النقل بشكل غير مرئي.

باتباع النهج التجريبي لبوبوف، وجد العلماء أنه مع زيادة زاوية خط النقل، تصبح الموجات الكهرومغناطيسية المنبعثة أقوى. وفي وقت لاحق، تم اقتراح نظرية الهوائيات ثنائية القطب المتماثلة، وتم تطوير هوائيات مختلفة.