Антенны излучают и принимают радиоволны, которые являются частным случаем электромагнитных волн.

Радиоволны возникают там, где есть ускоренное движение электронов. В природе самым ярким примером этого являются молнии. Сама вспышка молнии – это огромная искра между облаком и землёй или между двумя облаками. Эта искра и есть движение электронов с ускорением, которое порождает радиоволну. Радиоволна от молнии очень мощная, и она вызывает помехи в работе электронного оборудования.

Радиоволны существуют в пространстве и свободно перемещаются на любые расстояния со скоростью 300 000 километров в секунду.

Природа радиоволны и природа электрического тока очень тесно связаны. Электрический ток – это движение заряженных частиц – электронов. Чтобы получить радиоволну, необходимо заставить электроны не просто двигаться, а двигаться с ускорением.

Для искусственного превращения электрического тока в радиоволну используют антенны. Самая простая антенна – штыревая (их можно увидеть на некоторых автомобилях и почти на всех такси). В ней радиоволна возникает так: электрический ток от передатчика бежит по проводу, добегает до антенны и, так как антенна, по сути, является обрывом провода, ток начинает в ней тормозиться, то есть электроны начинают двигаться с ускорением. А ускоренное движение электронов рождает радиоволну.

Резонансная частота – это самая важная характеристика любой антенны. Каждая антенна, по большому счёту, излучает и поглощает радиоволны любой частоты, но у каждой антенны есть одна вполне определённая частота, работа на которой у этой антенны самая лучшая и самая эффективная. Так, для GSM антенн резонансной частотой является частота 1800 МГц, для Wi-Fi антенн это 2450 МГц.

Наличие у каждой антенны резонансной частоты можно сравнить с гитарой, у которой каждая струна звучит по-своему. Чем толще и чем короче струна, тем ниже её звучание. Так же и резонансная частота штыревой антенны зависит от её длины: чем короче антенна, тем более высокочастотные радиоволны способна принимать и передавать антенна.

Любая антенна может как передавать, так и принимать радиоволны. В окружающем антенну пространстве всегда присутствует большое количество радиоволн различных частот от множества источников. Когда на антенну попадает такой «винегрет» из радиоволн, антенна из всего этого «винегрета» ловит только радиоволну, имеющую резонансную с антенной частоту. Эта радиоволна вызывает в антенне ускоренное движение электронов – по антенне начинает течь электрический ток. Этот ток течёт по проводу от антенны к приёмнику и усиливается в нём, затем ток преобразуется, например, в звуки радиоприёмника, или в телевизионное изображение, или в голос в мобильном телефоне.

Антенны бывают не только штыревые. Они могут иметь очень сложную форму, состоять из плоских или объёмных конструкций, содержать десятки, сотни или даже тысячи улавливающих радиоволны элементов. Параметры антенны всегда рассчитываются так, чтобы при передаче как можно больше энергии электрического тока преобразовывалось в радиоволну, и чтобы при приёме радиоволна с нужной частотой была в резонансе с антенной.