안테나 기본 사항: 안테나는 어떻게 방사하나요?

우리는 전기장 선이 양전하로 시작하여 음전하로 끝난다는 것을 받아들였습니다. 물론, 전기장 선은 양전하로 시작하여 무한대에서 끝날 수도 있고, 무한대에서 시작하여 음전하로 끝날 수도 있으며, 전하로 시작하거나 끝나지 않는 닫힌 고리를 형성할 수도 있습니다. 자기장 선은 물리학에는 자기 전하가 없기 때문에 전류가 흐르는 도선 주위에서 항상 닫힌 고리를 형성합니다. 일부 수학 공식에서는 전력과 자기원을 포함하는 해법의 이중성을 보여주기 위해 등가 자기 전하와 자기 전류를 도입합니다.

두 도체 사이에 그려진 전기장 선은 전하 분포를 보여주는 데 도움이 됩니다. 전압원이 사인파라고 가정하면, 두 도체 사이의 전기장 또한 전원의 주기와 같은 사인파일 것으로 예상됩니다. 전기장 세기의 상대적인 크기는 전기장 선의 밀도로 표현되며, 화살표는 상대적인 방향(양 또는 음)을 나타냅니다. 도체 사이에 시간에 따라 변하는 전기장과 자기장이 생성되면 그림 3(a)와 같이 전송선을 따라 전파되는 전자기파가 형성됩니다. 이 전자기파는 전하와 그에 상응하는 전류와 함께 안테나로 들어갑니다. 그림 3(b)와 같이 안테나 구조의 일부를 제거하면, 점선으로 표시된 전기장 선의 열린 끝을 "연결"하여 자유공간파를 형성할 수 있습니다. 자유공간파 역시 주기파이지만, 일정 위상 지점 P0는 빛의 속도로 바깥쪽으로 이동하며, 반주기 동안 λ/2(P1까지)의 거리를 이동합니다. 안테나 근처에서는 일정 위상 점 P0가 빛의 속도보다 빠르게 움직이고, 안테나에서 멀리 떨어진 지점에서는 빛의 속도에 가까워집니다. 그림 4는 t = 0, t/8, t/4, 그리고 3T/8에서 λ∕2 안테나의 자유 공간 전계 분포를 보여줍니다.