通信アンテナは、電磁波を送信及び受信することにより,無線通信システムにおいて重要な役割を果たしている。通信アンテナの原理は、電流と磁場との相互作用に基づく。
交流電流が導電素子を通過すると(例えばワイヤや金属板)時,その周囲に電磁場が発生する。この電磁界は、互いに垂直で波の伝播方向に垂直な電界と磁界からなる。
アンテナがトランスデューサとして機能する,電気信号を電磁波に変換して送信する,逆もまた受信。送信中,アンテナに印加された電気信号は電流を流す,空間に放射する電磁波を発生させる。受信中,入射電磁波がアンテナに誘起する電圧,そして電圧変換されて返電信号。
アンテナの放射方向図は、電磁波を送信または受信する方向と強度を決定する。異なるアンテナ設計は異なる放射方向図を持つ,アンテナ素子の形状を調整することで、寸法と方向を制御する。
アンテナの利得は、電磁エネルギーを特定の方向に集束する能力を測定する。利得の高いアンテナは、より遠い距離またはより高い強度の信号を送信または受信することができる。利得は通常デシベル (dB) 表示,アンテナの放射方向図と効率に関する。
アンテナのインピーダンスはもう一つの重要なパラメータである。アンテナと伝送路または受信回路のインピーダンスの整合度を決定する。適切なインピーダンス整合は、効率的な電力伝送および信号反射と損失を最小限に抑えるために重要である。
要するに,通信アンテナの動作原理は電磁気学原理に基づく,電気信号を電磁波に変換して伝送する,逆もまた然り。アンテナの設計と特性,例えば放射方向図、ゲインとインピーダンス,無線通信システムの性能を決定する上で重要な役割を果たしている。
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