Kiến thức cơ bản về ăng-ten: Ăng-ten bức xạ như thế nào?

Chúng ta đã chấp nhận rằng các đường sức điện bắt đầu bằng điện tích dương và kết thúc bằng điện tích âm. Tất nhiên, chúng cũng có thể bắt đầu bằng điện tích dương và kết thúc ở vô cực; hoặc bắt đầu ở vô cực và kết thúc bằng điện tích âm; hoặc tạo thành các vòng khép kín không bắt đầu cũng không kết thúc bằng bất kỳ điện tích nào. Các đường sức từ luôn tạo thành các vòng khép kín xung quanh các dây dẫn mang dòng điện vì không có điện tích từ trong vật lý. Trong một số công thức toán học, các điện tích từ tương đương và dòng điện từ được đưa vào để thể hiện tính đối ngẫu giữa các giải pháp liên quan đến công suất và nguồn từ.

Các đường sức điện được vẽ giữa hai dây dẫn giúp thể hiện sự phân bố điện tích. Nếu chúng ta giả sử rằng nguồn điện áp là sin, chúng ta mong đợi điện trường giữa các dây dẫn cũng là sin với chu kỳ bằng chu kỳ của nguồn. Độ lớn tương đối của cường độ điện trường được biểu diễn bằng mật độ của các đường sức điện và các mũi tên chỉ hướng tương đối (dương hoặc âm). Sự tạo ra các trường điện và từ thay đổi theo thời gian giữa các dây dẫn tạo thành sóng điện từ lan truyền dọc theo đường truyền, như thể hiện trong Hình 3(a). Sóng điện từ đi vào ăng-ten với điện tích và dòng điện tương ứng. Nếu chúng ta loại bỏ một phần cấu trúc ăng-ten, như thể hiện trong Hình 3(b), có thể tạo thành sóng không gian tự do bằng cách "nối" các đầu hở của các đường sức điện (được thể hiện bằng các đường chấm). Sóng không gian tự do cũng tuần hoàn, nhưng điểm có pha không đổi P0 di chuyển ra ngoài với tốc độ ánh sáng và di chuyển một khoảng cách λ/2 (đến P1) trong nửa chu kỳ thời gian. Gần ăng-ten, điểm pha không đổi P0 di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng và tiến gần đến tốc độ ánh sáng tại các điểm xa ăng-ten. Hình 4 cho thấy sự phân bố trường điện không gian tự do của ăng-ten λ∕2 tại t = 0, t/8, t/4 và 3T/8.