按照麥克斯韋電磁場理論,變化的電場在其周圍空間要產(chǎn)生變化的磁場,而變化的磁場又要產(chǎn)生變化的電場。這樣,變化的電場和變化的磁場之間相互依賴,相互激發(fā),交替產(chǎn)生,并以一定速度由近及遠地在空間傳播出去。
周期性變化的磁場激發(fā)周期性變化的電場,周期性變化的電場激發(fā)周期性變化的磁場。
電磁波不同于機械波,它的傳播不需要依賴任何彈性介質(zhì),它只靠“變化電場產(chǎn)生變化磁場,變化磁場產(chǎn)生變化電場”的機理來傳播。
當電磁波頻率較低時,主要籍由有形的導(dǎo)電體才能傳遞;當頻率逐漸提高時,電磁波就會外溢到導(dǎo)體之外,不需要介質(zhì)也能向外傳遞能量,這就是一種輻射。在低頻的電振蕩中,磁電之間的相互變化比較緩慢,其能量幾乎全部反回原電路而沒有能量輻射出去。然而,在高頻率的電振蕩中,磁電互變甚快,能量不可能反回原振蕩電路,于是電能、磁能隨著電場與磁場的周期變化以電磁波的形式向空間傳播出去。
根據(jù)以上的理論,每一段流過高頻電流的導(dǎo)線都會有電磁輻射。有的導(dǎo)線用作傳輸,就不希望有太多的電磁輻射損耗能量;有的導(dǎo)線用作天線,就希望能盡可能地將能量轉(zhuǎn)化為電磁波發(fā)射出去。于是就有了傳輸線和天線。無論是天線還是傳輸線,都是電磁波理論或麥克斯韋方程在不同情況下的應(yīng)用。
對于傳輸線,這種導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)應(yīng)該能傳遞電磁能量,而不會向外輻射;對于天線,這種導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)應(yīng)該能盡可能將電磁能量傳遞出去。不同形狀、尺寸的導(dǎo)線在發(fā)射和接收某一頻率的無線電信號時,效率相差很多,因此要取得理想的通信效果,必須采用適當?shù)奶炀€才行! 研究什么樣結(jié)構(gòu)的導(dǎo)線能夠?qū)崿F(xiàn)高效的發(fā)射和接收,也就形成了天線這門學問。
高頻電磁波在空中傳播,如遇著導(dǎo)體,就會發(fā)生感應(yīng)作用,在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生高頻電流,使我們可以用導(dǎo)線接收來自遠處的無線電信號。