Na engenharia de radiodifusão, uma antena é a interface entre as ondas de rádio que se propagam pelo espaço e as correntes elétricas que se movem em condutores metálicos, usadas com um transmissor ou receptor. Na transmissão, um transmissor de rádio fornece uma corrente elétrica aos terminais da antena, e a antena irradia a energia da corrente como ondas eletromagnéticas (ondas de rádio). Na recepção, uma antena intercepta parte da potência de uma onda de rádio para produzir uma corrente elétrica em seus terminais, que é aplicada a um receptor a ser amplificado. As antenas são componentes essenciais de todos os equipamentos de rádio.
Uma antena é um conjunto de condutores (elementos), conectados eletricamente ao receptor ou transmissor. As antenas podem ser projetadas para transmitir e receber ondas de rádio em todas as direções horizontais igualmente (antenas omnidirecionais) ou preferencialmente em uma determinada direção (antenas direcionais, de alto ganho ou de “feixe”). Uma antena pode incluir componentes não conectados ao transmissor, refletores parabólicos, cornetas ou elementos parasitas, que servem para direcionar as ondas de rádio para um feixe ou outro padrão de radiação desejado. Diretividade forte e boa eficiência na transmissão são difíceis de obter com antenas com dimensões muito menores que meio comprimento de onda.
As primeiras antenas foram construídas em 1888 pelo físico alemão Heinrich Hertz em seus experimentos pioneiros para provar a existência de ondas previstas pela teoria eletromagnética de James Clerk Maxwell. Hertz colocou antenas dipolo no ponto focal de refletores parabólicos tanto para transmissão quanto para recepção. A partir de 1895, Guglielmo Marconi iniciou o desenvolvimento de antenas práticas para telegrafia sem fio de longa distância, pelas quais recebeu o Nobel de Física.
As primeiras antenas, presume-se, foram criadas por Heinrich Hertz, em 1886, com a finalidade de auxiliar no estudo e desenvolvimento das teorias eletromagnéticas.
Hertz pesquisou diversos dispositivos durante a realização de seus experimentos para testar e provar a teoria eletromagnética, proposta pelo matemático e físico James Clerk Maxwell.
As primeiras antenas de que se tem notícia foram produzidas por Hertz. Eram formadas por duas placas de metal conectadas a dois bastões metálicos. Estes dispositivos eram ligados a duas esferas, separadas entre si por uma distância pré-determinada. Nas esferas era adaptada uma bobina, que gerava descargas por centelhamento, e as centelhas, ao atravessarem o espaço entre esferas, produziam ondas eletromagnéticas oscilatórias nos bastões.
Desde as primeiras antenas, no fim do século 19, até a atualidade, os princípios físicos que regem seu projeto e desenvolvimento foram aprimorados, com novas maneiras e tecnologias de se transmitir e receber sinais eletromagnéticos.
As antenas atuais em alguns casos são estruturas de extrema complexidade e importância nas comunicações, sendo talvez para o homem moderno tão importantes quanto foi a descoberta do fogo e a invenção da roda para o desenvolvimento tecnológico humano.
Antena é definida pelo dicionário como:
"Um dispositivo metálico para irradiar ou receber ondas de rádio"
A definição oficial do IEEE é mais simples ainda:
"Um meio para irradiar ou receber ondas de rádio"
Essas definições estão corretas para as obras em que figuram: as antenas são um meio para irradiar e receber ondas de rádio. Aplicam-se diversas técnicas de diretividade, onde fatores como a frequência e o ganho desejado são fundamentais para definir seu formato e dimensão.
De forma geral, existe uma proporção entre o comprimento da onda eletromagnética e o tamanho da antena.
Por sua natureza, deduz-se que a antena ocupa sempre o último lugar na cadeia de transmissão e o primeiro lugar na cadeia de recepção, daí a importância de seu estudo e entendimento para as telecomunicações.
No estudo e projeto de antenas, não importa em que frequência do espectro eletromagnético seja aplicada, sempre serão usados os mesmos princípios matemáticos, físicos e práticos da teoria eletromagnética, ela é constante, imutável e invariável.
Quanto maior a frequência utilizada nas antenas, maior deve ser a precisão dos dispositivos, equipamentos e medições.
Campos de irradiação e propagação