Das Prinzip von Radio- und Fernsehantennen besteht darin, geführte Wellen auf einer Übertragungsleitung in elektromagnetische Wellen umzuwandeln, die sich im freien Raum ausbreiten, oder umgekehrt, und so den Empfang und die Übertragung von Signalen zu ermöglichen.
Definition und Funktion von Antennen: Eine Antenne ist ein Gerät, das elektromagnetische Wellen effektiv in eine bestimmte Richtung im Raum abstrahlen oder elektromagnetische Wellen aus einer bestimmten Richtung im Raum empfangen kann. In Kommunikationssystemen funktioniert die Antenne ähnlich wie der „Mund“ und die „Ohren“ eines Menschen: Sie kann elektrische Signale (geführte Wellen) in elektromagnetische Wellen zur Übertragung in den Weltraum umwandeln, und sie kann auch elektromagnetische Wellen im Weltraum empfangen und wieder in elektrische Signale umwandeln. Beispielsweise empfängt ein Radio über seine Antenne elektromagnetische Wellen, die von einem Rundfunksender gesendet werden, und ein Fernseher empfängt über seine Antenne elektromagnetische Wellen, die von einem Fernsehsender gesendet werden.
Umwandlung zwischen geführten Wellen und elektromagnetischen Wellen: Geführte Wellen sind elektromagnetische Wellen, bei denen die gesamte oder der größte Teil ihrer elektromagnetischen Energie in einem endlichen Querschnitt (z. B. einer Übertragungsleitung) eingeschlossen ist und sich entlang einer definierten Richtung ausbreitet. Die Funktion einer Antenne besteht darin, diese in der Übertragungsleitung eingeschlossenen geführten Wellen in den freien Raum „abzugeben“, wodurch sich frei ausbreitende elektromagnetische Wellen bilden. Umgekehrt kann es auch elektromagnetische Wellen im freien Raum „einfangen“ und auf die Übertragungsleitung beschränken. Dieser Vorgang kann durch eine Analogie zur Zugfahrt verstanden werden: Passagiere (elektromagnetische Wellen) sind innerhalb des Zuges in ihrer Bewegungsrichtung eingeschränkt (Übertragungsleitung), können sich aber nach Verlassen des Bahnhofs frei bewegen (über die Antenne); Die Antenne ist wie eine Zugtür und ermöglicht es den Fahrgästen, sowohl „einzusteigen“ (elektromagnetische Wellen zu empfangen) als auch „auszusteigen“ (elektromagnetische Wellen auszusenden).