一段金属导线中的交变电流能够向空间发射交替变化的感应电场和感应磁场,这就是无线电信号的发射.相反,空间中交变的电磁场在遇到金属导线时又可以感应出交变的电流,这对应了无线信号的接收.
在电台进行发射和接收时都希望导线中的交变电流能够有效的转换成为空间中的电磁波,或空间中的电磁波能够最有效的转换成导线中的交变电流.这就对用于发射和接收的导线有获取最佳转换效率的要求,满足这样要求的用与发射和接收无线电磁波信号的导线称为天线.
理论和实践证明,当天线的长度为无线电信号波长的1/4,1/2,3/4,5/8时,天线的发射和接收转换效率最高.因此,天线的长度将根据所发射和接收信号的频率即波长来决定.只要知道对应发射和接收的中心频率就可以用下面的公式算出对应的无线电信号的波长,再将算出的波长除以4就是对应的最佳天线长度.
频率与波长的换算公式为：
波长=30万公里/频率
=300000000米/频率 （得到的单位为米））
例：求业余无线电台的天线长度
已知业余无线电台使用的信号频率为435MHz附近,其波长为:
波长= 300000公里/435MHz
= 300000000/435000000
= 300/435
= 0.69米
对应的最佳天线长度应为 0.69/4 ,等于0.1725米
当频率为439MH时,大家可以将计算公式简化为
波长=300/439
=0.683米
最佳天线长度为0.683米/4,等于0.17米
注意：只要在金属体内有交变的电流,该金属体就要向空间辐射电磁波；反之,只要空间中有一定强度的电磁波信号,就会在该空间中的金属体上感应出交变的电流.天线与一般金属体的不同之处在于,天线强调了将金属体内交变电流最有效的转变成空间的电磁波或将空间的电磁波最有效的转变成金属体中的交变电流信号.
