Propagarea undelor electromagnetice

Undele electromagnetice se propagã traversînd aerul, materialele izolante sau spaţiile dintre planete, cum o demonstreazã comunicaţiile radio şi de televiziune, ca şi reflexiile de pe Lunã sau Venus, ori recepţia semnalelor emise de sateliţii artificiali. Numai materialele bune conducãtoare de electricitate formeazã suprafeţe ce pot reflecta undele electromagnetice, oprindu-le din drumul lor.

În mod obişnuit propagarea undelor electromagnetice se comparã cu cea a cercurilor concentrice ce se formeazã la suprafaţa apei, în jurul punctului de cãdere al unei pietre, depãrtîndu-se de el. Aceastã imagine nu este corectã, dacã ţinem seama de faptul ca undele electromagnetice se propagă în spaţiu, care este tridimensional, sub forma unor sfere concentrice ce se măresc continuu. Prezenţa solului limitează acest fenomen şi îi dă un caracter emisferic (sub rezerva fenomenelor de reflexie provocate de sol).

Vom reţine analogia cu cercurile concentrice de la suprafaţa apei pentru a ne aminti de noţiunea de lungime de undă, care este distanţa dintre două creste ale ondulaţiilor succesive, şi cea de frecvenţă, corespunzînd numărului de creste ce trec prin dreptul unui reper fix într-un timp dat (în general pe durata unei secunde).

Undele electromagnetice se propagă în spaţiu cu aceeaşi viteză ca lumina, respectiv 299 820 km/s, după determinări precise, sau, aşa cum folosim în mod curent în calculele noastre, rotunjit, 300000 km/s, ceea ce conduce la relaţiile cunoscute:

λ = 300/f   şi   f = 300/λ

unde exprimăm lungimea de undă λ în metri, şi frecvenţa f în megaherţi (milioane de cicli pe secundă). În cazul notării frecvenţei f în kiloherţi, înlocuim 300 cu 300000.

Orice undă electromagnetică este formată dintr-o componentă electrică şi una magnetică, orientate totdeauna perpendicular una pe cealaltă, raportînd polarizarea undei la orientarea componentei electrice.

O antenă verticală care emite radiază o undă cu polarizare verticală, iar una aşezată orizontal radiază o unda cu polarizare orizontală. Totuşi, în cazul undelor scurte, planul de polarizare al undei se poate roti cu 90° înainte de a reveni la o polarizare normală în plan vertical, în cursul unor trasee lungi, cuprinzînd una sau mai muIte refractii în ionosferă.

Antena este în esenţă elementul de transfer al energiei de radiofrecvenţă între emiţător sau receptor şi mediul de propagare.