Der Antennengewinn gibt an, wie stark ein Signal von einer Antenne in eine bestimmte Richtung gesendet oder empfangen werden kann. Der Gewinn wird berechnet, indem die gemessene Leistung, die von der Antenne in einer bestimmten Richtung gesendet oder empfangen wird, mit der Leistung verglichen wird, die von einer hypothetischen idealen Antenne in derselben Situation gesendet oder empfangen wird. Wenn der Vergleich mit einer idealen (verlustfreien) Antenne erfolgt, die Energie in alle Richtungen gleichmäßig abstrahlt oder empfängt, wird der Gewinn in dBi (Dezibel-isotrop) gemessen. Bezieht sich der Vergleich auf eine ideale verlustfreie Halbwellendipolantenne mit einem definierten Gewinn von 2,15 dB, wird der Gewinn in dBd (Dezibel-Dipol) gemessen. Beachten Sie, dass das Dezibel eine logarithmische Einheit ist, was bedeutet, dass 6 dB fast das Vierfache der Referenzleistung ist; 7 dB ist das Fünffache der Referenzleistung usw.
Die Richtung der Leistungsausbreitung ist eine Schlüsseleigenschaft von Antennen. Der Gewinn wird häufig in einem zweidimensionalen Diagramm des Strahlungsdiagramms dargestellt, wobei der Radius des Diagramms auf einer Dezibel-Skala liegt, die auf den Maximalwert für die jeweilige Antenne oder auf einen isotropen Strahler normiert sein kann. Die Richtung mit der größten Leistung wird als Hauptkeule bezeichnet, die der Hauptkeule genau entgegengesetzte Keule ist die Nebenkeule, und alle anderen unerwünschten oder unbeabsichtigten Strahlungsmerkmale werden als Nebenkeulen bezeichnet. Wird keine Richtung angegeben, so bezieht sich der Gewinn auf den Spitzenwert in der Richtung der Hauptkeule der Antenne.
Eine kollineare Antenne mit Ost-West-Ausrichtung und einem Gewinn von 6,41 dBd wäre beispielsweise in der Lage, mehr als das Vierfache der Signalleistung einer idealen Dipolantenne in Ost- und Westrichtung zu senden oder zu empfangen. In nördlicher und südlicher Richtung würde nur ein sehr geringes Signal übertragen.
Ein höherer Gewinn bedeutet im Allgemeinen, dass das Signal auf eine geringere Strahlbreite konzentriert wird. Dies kann für einige lineare Anwendungen geeignet sein, z. B. für solche, die ein bestimmtes Signal isolieren und externe Störsignale vermeiden müssen. Ein breiterer Strahl könnte z. B. erforderlich sein, wenn es viele Empfangseinheiten gibt, die sich bewegen und in Verbindung bleiben müssen, wie z. B. bei Polizei- oder Taxidienststellen. Verschiedene Antennentypen haben unterschiedliche Antennendiagramme.
Dipol
Eine Dipolantenne besteht im einfachsten Fall aus zwei geraden Stäben oder Drähten, die auf der gleichen Achse ausgerichtet sind und an deren beiden benachbarten Enden eine symmetrische Speiseleitung angeschlossen ist. An sich ist eine Dipolantenne nahezu ungerichtet, d. h. die Leistung wird in alle Richtungen nahezu gleichmäßig übertragen. Neben UKW-Übertragungen werden Dipolantennen häufig für Kurzwellenanwendungen oder als UKW-Rundfunkempfänger eingesetzt.
Yagi (oder Yagi-Uda)
Eine Yagi-Antenne ist eine Anordnung von Dipolelementen, wobei ein Dipol zum Empfang des Signals angeschlossen ist und die anderen Elemente die Energie in die gewünschte Richtung reflektieren oder umleiten. Yagi-Antennen sind Richtantennen und müssen mit Blick auf den vorgesehenen Signalweg montiert werden. Die Hauptkeule ist breit, mit einer etwas kleineren Nebenkeule. Dieser Antennentyp kann horizontal oder vertikal montiert werden, je nach gewünschter Signalpolarisation. Yagi-Antennen eignen sich sowohl für Punkt-zu-Punkt- als auch für Mehrpunkt-Anwendungen.
Kollinear
Eine kollineare Antennengruppe ist eine Reihe von Dipolen, die Ende an Ende montiert sind. Mit bis zu 10 dBd Gewinn haben sie eine schmale Bandbreite und mehrere Nebenkeulen. Sie werden häufig in der mobilen Kommunikation eingesetzt, z. B. bei Polizei, Feuerwehr und Taxidienstleistern.