Радиоантенны 
Ключевым понятием для антенн является понятие резонанса. Вот простой способ понять резонанс в антеннах, используя аналогию, с которой вы наверняка знакомы: качели. Представьте, что вы качаете кого-то на качелях. Толчки можно подгадать так, чтобы качели продолжали движение вперёд-назад, лишь слегка подталкивая их в каждом цикле.
Период колебаний качелей и ваши своевременные толчки находятся в резонансе друг с другом, и вы можете поддерживать движение качелей очень эффективно, прилагая минимальные усилия – лишь крошечный толчок в каждом цикле, точно рассчитанный по времени. Ваши небольшие толчки представляют собой приложенную частоту, которая идеально совпадает с периодом колебаний качелей.
Подумайте, что произойдёт, если вы попытаетесь раскачать качели вне резонанса с их естественным циклом движения. Вместо того чтобы усиливать движение качелей, вы можете полностью его нарушить, или вам придётся приложить гораздо больше усилий, чтобы заставить их качаться в соответствии с вашим не совсем скоординированным временем толчков.
Расширим эту концепцию на питание антенн.
Связывание механического резонанса качелей с электрическим резонансом антенны
Период колебаний качелей определяется длиной верёвки или цепи, на которой они подвешены: длинная верёвка обеспечивает длительный период колебаний, а короткая – быстрый.
В случае антенны период колебаний электрических зарядов, движущихся взад и вперёд, в значительной степени определяется физической длиной антенны. С более длинной антенной зарядам требуется больше времени, чтобы пройти всю длину антенны, так же как более длинные качели требуют больше времени для колебаний.
С более короткой антенной время прохождения электрических зарядов от начала до конца сокращается, так же как более короткие качели требуют меньшего времени для каждого колебания.
Время импульсов, воздействующих на антенну, определяется радиочастотой, подаваемой на неё передатчиком. Передаваемая частота является приложенной частотой, точно так же, как и ваши равновременные импульсы воздействуют на колебания.
Если приложенная частота от передатчика хорошо согласована с длиной антенны, обеспечивая правильно синхронизированный импульс напряжения в каждом цикле, электрические заряды в антенне будут иметь ровно столько времени, чтобы пройти всю длину антенны и вернуться обратно, когда приложенное напряжение воздействует в одном направлении, а затем меняет его на противоположное.
Антенна находится в резонансе с приложенной частотой, и результатом является оптимизация импульсного движения заряда с очень эффективным усилением со стороны передатчика.
Если частота, подаваемая передатчиком, значительно отличается от собственной частоты колебаний, необходимой для усиления зарядов, движущихся от одного конца антенны к другому, эффективность передачи энергии снижается. Это аналогично попытке заставить колебания происходить на частоте, отличной от её естественного резонанса, определяемого её длиной.
Поэтому антенну следует укоротить до соответствующей резонансной длины для частоты, на которой она предназначена излучать, чтобы она излучала эффективно и не расходовала энергию передатчика впустую!
Для низкочастотных диапазонов с большими длинами волн потребуется более длинная антенна. Высокие частоты с короткими длинами волн резонируют с более короткими антеннами. Вы можете изменить резонансную частоту антенны, удлиняя или укорачивая её проводящий элемент.
Следует отметить, что для любой антенны существует одна резонансная частота, но антенна, как правило, хорошо работает в диапазоне частот (полосе пропускания), близких к резонансной частоте.
Наиболее распространённый сценарий — это наличие одной антенны, которая хорошо работает на значительной части или на всём диапазоне частот, выделенном для любительской радиосвязи.
WØSTU
