アンテナ利得と指向性の関係

　　アンテナ利得と指向性はアンテナ工学における2つの密接な関連概念である。

　　アンテナ利得とは、等方性放射器に対するアンテナの(理論的にあらゆる方向に均一な放射電力を有するアンテナ)放射線電力を特定の方向に誘導または集中する能力。方向性は、アンテナが異なる方向に放射する電力の異なる方法を記述している。

　　高利得アンテナは通常強い指向性を示す。これは、ゲインを上げるために，アンテナは放射エネルギーを特定の方向に集中するように設計されている。例えば，パラボラアンテナは非常に高い利得を有する。この高利得は、電磁波を反射して放物線の手前側の小さな領域に集中することによって実現される。したがって，パラボラアンテナの指向性は非常に明らかである。その放射方向図の主弁(最大電力放射の方向を表す)非常に狭い。これは、アンテナがメインローブ方向に信号を送信または受信する効率が高いことを意味する，しかし、他の方向でのパフォーマンスははるかに低い。

　　逆に，低利得アンテナは通常方向性が悪い。例えば，簡単な双極子アンテナ，その利得は放物面アンテナに比べて相対的に低い。放射線方向図の方が全方向性があります，これは、双極子軸に垂直な平面内で全方向に放射パワーがほぼ均一であることを意味する。広い方向から信号を受信したり送信したりすることができますが，しかし、高利得アンテナのように効率的に電力を集中することはできません。

　　利得と指向性との関係は、アンテナの放射方向図によって定量化することができる。特定の方向の利得と、この方向に放射されるアンテナの電力と等方性放射器の放射電力との比とは関係がある。放射線方向図の形状は異なる方向の電力分布を示している，アンテナの方向性をはっきり説明した。この関係を理解することで，エンジニアは、特定のアプリケーションの要件を満たすためにアンテナを設計することができます，例えば長距離点対点通信(高い利得と強い指向性が必要)または広域カバレッジ(より低い利得とより強い全方向性が必要)。