دلیل اینکه آنتن می تواند اطلاعات را با سرعت بالا منتقل کند این است که می تواند موج الکترومغناطیسی حامل اطلاعات را به هوا پرتاب کند، با سرعت نور منتشر شود و در نهایت به آنتن دریافت کننده برسد.
مثل حمل و نقل مسافران با قطارهای پرسرعت است. اگر اطلاعات با مسافران مقایسه شود، آنگاه ابزارهای حمل و نقل مسافران: قطارهای پرسرعت امواج الکترومغناطیسی هستند، و آنتن ها معادل ایستگاه هایی هستند که مسئولیت مدیریت و اعزام امواج الکترومغناطیسی را بر خود دارند.
خب، امواج الکترومغناطیسی چی هستن؟
دانشمندان صدها سال است که دو نیروی مرموز برق و مغناطیس را مورد مطالعه قرار داده اند. در نهایت ماکسول از بریتانیا پیشنهاد کرد که یک جریان الکتریکی می تواند یک میدان الکتریکی در اطراف آن تولید کند، یک میدان الکتریکی در حال تغییر یک میدان مغناطیسی تولید می کند، و یک میدان مغناطیسی در حال تغییر یک میدان الکتریکی تولید می کند. سرانجام این نظریه با آزمایش های هرتز تأیید شد.
در چنین دگرگونی دوره ای میدان الکترومغناطیسی، امواج الکترومغناطیسی تابش می شوند و به فضا انتشار می دهند.
یک آنتن یک "مبدل"—تبدیل یک موج هدایت شونده در حال انتشار بر روی یک خط انتقال به یک موج الکترومغناطیسی است که در فضای آزاد منتشر می شود، یا برعکس.
موج هدایت شده چگونه است؟
به عبارت ساده تر، یک موج هدایت شده یک موج الکترومغناطیسی بر روی یک سیم است.
با یک میدان الکتریکی، یک میدان مغناطیسی وجود دارد، با یک میدان مغناطیسی، یک میدان الکتریکی وجود دارد، و به همین دلیل، میدان های الکترومغناطیسی و امواج الکترومغناطیسی وجود دارد.
نوسان ساز نیم موج به طور مداوم امواج الکترومغناطیسی را به فضا منتشر می کند، اما توزیع قدرت سیگنال در فضا یکنواخت نیست، مانند حلقه ای مانند تایر.
اما در واقع پوشش ایستگاه پایه ما باید در جهت افقی دورتر باشد. به هر حال افرادی که نیاز به تماس دارند همه روی زمین هستند. بنابراین در انتشار انرژی موج الکترومغناطیسی، جهت افقی نیاز به تقویت دارد و جهت عمودی ضعیف می شود.
بر اساس اصل حفاظت از انرژی، انرژی نه افزایش خواهد یافت و نه کاهش خواهد یافت. اگر قرار باشد انرژی انتشار در جهت افقی افزایش یابد، انرژی در جهت عمودی باید ضعیف شود. بنابراین تنها برای پهن کردن الگوی تابش انرژی آرایه نیم موج استاندارد لازم است.
