איך פועלת האנטנה?
אנטנה (Antenna) היא אחת ההמצאות המהפכניות ששינו את פני התקשורת האנושית. היא מאפשרת לנו לשלוח ולקלוט גלים אלקטרומגנטיים באוויר ובכך מהווה את הבסיס לכל התקשורת האלחוטית המודרנית - מרדיו ועד טלפונים סלולריים.
האנטנה הראשונה נבנתה על ידי היינריך הרץ (Heinrich Hertz) בשנת 1886, כאשר הוכיח את קיומם של גלים אלקטרומגנטיים. מאז התפתחה הטכנולוגיה באופן מרשים והיום אנטנות נמצאות בכל מכשיר אלחוטי שסביבנו.
העיקרון הפיזיקלי מאחורי פעולת האנטנה פשוט להפליא: כאשר זרם חשמלי זורם דרך מוליך מתכתי, נוצר שדה אלקטרומגנטי סביבו. כאשר הזרם משתנה בתדירות מסוימת, האנטנה פולטת גלים אלקטרומגנטיים באותה תדירות. בכיוון ההפוך, כאשר גלים אלקטרומגנטיים פוגעים באנטנה, הם יוצרים בה זרם חשמלי שניתן לפענח בחזרה למידע המקורי.
סוגי האנטנות מגוונים ומותאמים למטרות שונות:
האנטנה הדיפולית (Dipole Antenna) היא הבסיסית ביותר - פשוט מוט מתכת ישר המחולק לשני חלקים. אנטנת היאגי (Yagi Antenna) המוכרת מגגות הבתים, כוללת מספר מוטות מקבילים ומשמשת לקליטת שידורי טלוויזיה.
אנטנות צלחת לוויין (Satellite Dish) מרכזות את הגלים לנקודה אחת ומאפשרות קליטה של אותות חלשים ממרחקים עצומים.
אנטנת מיקרוסטריפ (Microstrip Antenna) שבטלפונים הסלולריים המודרניים משלבת מספר אנטנות זעירות ומתוחכמות. אנטנת המיקרוסטריפ היא שטוחה ודקה במיוחד, מודפסת על מעגל חשמלי ומסוגלת לפעול בתדרים שונים במקביל. טכנולוגיית מימו (MIMO, קיצור של Multiple Input Multiple Output) משתמשת במספר אנטנות יחד כדי להגביר את מהירות התקשורת האלחוטית.
בעידן האינטרנט של הדברים, האנטנות הופכות קטנות וחכמות יותר. הן משולבות במכשירי חשמל ביתיים, במכוניות, שעונים חכמים ואפילו בבגדים. פיתוחים חדשים כוללים אנטנות גמישות המודפסות על בדים ופלסטיק ואנטנות מטא-חומריות (Metamaterial Antennas) המנצלות מבנים מיקרוסקופיים מיוחדים כדי לשפר את הביצועים בממדים זעירים.
אנטנה (Antenna) היא אחת ההמצאות המהפכניות ששינו את פני התקשורת האנושית. היא מאפשרת לנו לשלוח ולקלוט גלים אלקטרומגנטיים באוויר ובכך מהווה את הבסיס לכל התקשורת האלחוטית המודרנית - מרדיו ועד טלפונים סלולריים.
האנטנה הראשונה נבנתה על ידי היינריך הרץ (Heinrich Hertz) בשנת 1886, כאשר הוכיח את קיומם של גלים אלקטרומגנטיים. מאז התפתחה הטכנולוגיה באופן מרשים והיום אנטנות נמצאות בכל מכשיר אלחוטי שסביבנו.
העיקרון הפיזיקלי מאחורי פעולת האנטנה פשוט להפליא: כאשר זרם חשמלי זורם דרך מוליך מתכתי, נוצר שדה אלקטרומגנטי סביבו. כאשר הזרם משתנה בתדירות מסוימת, האנטנה פולטת גלים אלקטרומגנטיים באותה תדירות. בכיוון ההפוך, כאשר גלים אלקטרומגנטיים פוגעים באנטנה, הם יוצרים בה זרם חשמלי שניתן לפענח בחזרה למידע המקורי.
סוגי האנטנות מגוונים ומותאמים למטרות שונות:
האנטנה הדיפולית (Dipole Antenna) היא הבסיסית ביותר - פשוט מוט מתכת ישר המחולק לשני חלקים. אנטנת היאגי (Yagi Antenna) המוכרת מגגות הבתים, כוללת מספר מוטות מקבילים ומשמשת לקליטת שידורי טלוויזיה.
אנטנות צלחת לוויין (Satellite Dish) מרכזות את הגלים לנקודה אחת ומאפשרות קליטה של אותות חלשים ממרחקים עצומים.
אנטנת מיקרוסטריפ (Microstrip Antenna) שבטלפונים הסלולריים המודרניים משלבת מספר אנטנות זעירות ומתוחכמות. אנטנת המיקרוסטריפ היא שטוחה ודקה במיוחד, מודפסת על מעגל חשמלי ומסוגלת לפעול בתדרים שונים במקביל. טכנולוגיית מימו (MIMO, קיצור של Multiple Input Multiple Output) משתמשת במספר אנטנות יחד כדי להגביר את מהירות התקשורת האלחוטית.
בעידן האינטרנט של הדברים, האנטנות הופכות קטנות וחכמות יותר. הן משולבות במכשירי חשמל ביתיים, במכוניות, שעונים חכמים ואפילו בבגדים. פיתוחים חדשים כוללים אנטנות גמישות המודפסות על בדים ופלסטיק ואנטנות מטא-חומריות (Metamaterial Antennas) המנצלות מבנים מיקרוסקופיים מיוחדים כדי לשפר את הביצועים בממדים זעירים.
