Η κεραία είναι μια συσκευή σχεδιασμένη να μεταδίδει ή να λαμβάνει ηλεκτρομαγνητικά κύματα, όπως ραδιοκύματα ή μικροκύματα. Χρησιμοποιείται συνήθως σε ραδιοφωνικές εκπομπές, τηλεοπτικές εκπομπές, συστήματα επικοινωνίας, ραντάρ και δορυφορικές επικοινωνίες. Οι κεραίες διατίθενται σε πολλά διαφορετικά σχήματα και μεγέθη και ο σχεδιασμός τους εξαρτάται από τη συγκεκριμένη εφαρμογή για την οποία προορίζονται. Μετατρέπουν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα σε ηλεκτρικά σήματα ή το αντίστροφο, επιτρέποντας την ασύρματη επικοινωνία μεταξύ ηλεκτρονικών συσκευών. Οι κεραίες μπορεί να είναι κατευθυντικές ή πανκατευθυντικές, δηλαδή μπορούν είτε να εστιάζουν το σήμα σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση είτε να το κατανέμουν ομοιόμορφα προς όλες τις κατευθύνσεις.
Οι κεραίες είναι συσκευές που χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση και λήψη ραδιοκυμάτων. Αποτελούν ουσιαστικό μέρος οποιουδήποτε συστήματος ασύρματης επικοινωνίας, όπως κινητά τηλέφωνα, ραδιόφωνα και δορυφορικά συστήματα. Οι κεραίες διατίθενται σε πολλά διαφορετικά σχήματα και μεγέθη και ο σχεδιασμός τους εξαρτάται από την εφαρμογή για την οποία θα χρησιμοποιηθούν.
Οι κεραίες αποτελούνται από αγώγιμα υλικά, όπως μεταλλικά σύρματα ή πλάκες, που σχηματίζουν μια δομή που μπορεί να μεταδώσει και να λάβει αποτελεσματικά ραδιοκύματα. Η βασική αρχή μιας κεραίας είναι ότι μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε ηλεκτρομαγνητικά κύματα και το αντίστροφο. Όταν εφαρμόζεται ηλεκτρική ενέργεια στην κεραία, αναγκάζει τα ηλεκτρόνια στο αγώγιμο υλικό να κινούνται εμπρός και πίσω, γεγονός που δημιουργεί ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο γύρω από την κεραία. Αυτό το πεδίο εκπέμπεται στο διάστημα, όπου μπορεί να ληφθεί από μια άλλη κεραία που βρίσκεται σε κάποια απόσταση.
Το μέγεθος και το σχήμα μιας κεραίας καθορίζουν την απόκριση συχνότητας και τα κατευθυντικά χαρακτηριστικά της. Για παράδειγμα, μια μεγάλη κεραία θα έχει χαμηλότερη συχνότητα συντονισμού από μια μικρή κεραία του ίδιου σχήματος. Ομοίως, μια κατευθυντική κεραία θα εκπέμπει ενέργεια σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, ενώ μια πανκατευθυντική κεραία θα ακτινοβολεί ενέργεια προς όλες τις κατευθύνσεις.
Οι κεραίες μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο κύριες κατηγορίες: τις συρμάτινες κεραίες και τις κεραίες με διάφραγμα. Οι συρμάτινες κεραίες είναι ο απλούστερος τύπος κεραίας και περιλαμβάνουν δίπολες, βρόχους και ελικοειδή κεραίες. Οι κεραίες διαφράγματος περιλαμβάνουν κεραίες patch, slot, horn και ανακλαστήρες.
Οι κεραίες αποτελούν ουσιαστικό μέρος οποιουδήποτε συστήματος ασύρματης επικοινωνίας και διατίθενται σε πολλά διαφορετικά σχήματα και μεγέθη. Ο σχεδιασμός τους εξαρτάται από την εφαρμογή για την οποία θα χρησιμοποιηθούν και η κατανόηση των αρχών του σχεδιασμού της κεραίας είναι ζωτικής σημασίας για όποιον ασχολείται με τον τομέα της ασύρματης επικοινωνίας.
