天线是如何发射电磁波的

天线发射电磁波的过程基于电磁场理论，大致可以描述如下：

• 激励源： 天线首先需要与发射设备连接，这个设备通常是一个射频发生器或放大器，它可以产生特定频率的交变电流。
• 电流驱动： 发射机通过馈线（例如同轴电缆）将含有信息的高频交变电流馈送到天线。这个交变电流在天线内部的导体中流动。
• 电磁场产生： 当交变电流通过天线时，按照法拉第电磁感应定律和安培定律，导体周围的电场和磁场会随着电流的强度和方向变化而不断变化。电场是由电荷运动形成的，而磁场是由电流产生的。
• 辐射场形成： 当天线的尺寸与所传输的电磁波波长相近或符合特定比例关系时（例如，对于半波偶极子天线，其长度大约为波长的一半），天线成为有效的辐射体，其上的电流分布会使电磁场向外扩散，形成一种在空间中传播的电磁波。
• 转换效率： 设计良好的天线能够将大部分输入的电能转化为电磁辐射能，而不是转化为热量或其他形式的能量损失。天线的增益、极化、方向性等因素决定了它将电磁波高效地朝特定方向辐射的能力。

总结起来，天线发射电磁波的关键在于利用交变电流在其结构上产生的周期性变化的电磁场，当这些场离开天线进入自由空间后，它们便形成了向外传播的电磁波，携带信息穿越空间直至被远方的接收天线捕获并还原为电信号。