La ganancia de la antena indica la potencia de la señal que una antena puede enviar o recibir en una dirección específica. La ganancia se calcula comparando la potencia medida transmitida o recibida por la antena en una dirección específica con la potencia transmitida o recibida por una antena ideal hipotética en la misma situación. Si la comparación es con una antena ideal (patrón de libro de texto, sin pérdidas) que irradia o recibe energía por igual en todas las direcciones, la ganancia se mide en dBi (decibelios-isotrópicos). Si la comparación es con una antena dipolo de media onda ideal, definida como de 2,15 dB de ganancia, la ganancia se mide en dBd (decibelios-dipolo). Tenga en cuenta que el decibelio es una unidad logarítmica, lo que significa que un 6dB es casi cuatro veces la potencia de referencia; 7 dB es cinco veces la potencia de referencia, etc.
La dirección de la propagación de la potencia es una característica clave de las antenas. La ganancia suele representarse en un gráfico bidimensional del diagrama de radiación en el que el radio del gráfico está en una escala de decibelios que puede normalizarse al valor máximo para la antena en particular, o a un radiador isotrópico. La dirección que tiene la mayor potencia se considera el lóbulo principal, la dirección exactamente opuesta al lóbulo principal es el lóbulo posterior, y cualquier otra característica de radiación no deseada o involuntaria se denomina lóbulo lateral. Si no se especifica ninguna dirección, la ganancia se refiere al valor de pico en la dirección del lóbulo principal de la antena.
Por ejemplo, una antena colineal orientada de este a oeste con 6,41 dBd de ganancia sería capaz de transmitir o recibir más de 4 veces la potencia de la señal de una antena dipolo ideal en las direcciones este y oeste. Habría muy poca señal transmitida en las direcciones norte y sur.
Una mayor ganancia generalmente significa que la señal se concentra en un ancho de haz menor. Esto podría ser apropiado para algunas aplicaciones lineales, como las que necesitan aislar una señal específica y evitar las señales externas de interferencia. Un haz más ancho puede ser necesario, por ejemplo, si hay muchas unidades receptoras que se desplazan y necesitan permanecer conectadas, como en los despachos de la policía o de los taxis. Diferentes tipos de antena tienen diferentes patrones de antena.
Dipolo
Una antena dipolo es, en su forma más simple, dos varillas o cables rectos orientados de extremo a extremo en el mismo eje, con una línea de alimentación equilibrada conectada a los dos extremos adyacentes. Por sí misma, una antena dipolo es casi omnidireccional, con una transmisión de potencia casi igual en todas las direcciones. Además de las transmisiones en VHF, las antenas dipolo se utilizan a menudo en aplicaciones de onda corta o como receptores de radiodifusión en FM.
Yagi (o Yagi-Uda)
Una antena Yagi es un conjunto de elementos dipolares, donde un dipolo está conectado para recibir la señal, y los otros elementos están designados para reflejar o redirigir la energía en la dirección deseada. Las antenas Yagi son direccionales y deben montarse orientadas hacia la trayectoria de la señal deseada. El lóbulo principal es amplio, con un lóbulo posterior algo menor. Este tipo de antena puede montarse horizontal o verticalmente, dependiendo de la polarización de la señal deseada. Las antenas Yagi funcionan bien tanto para aplicaciones punto a punto como multipunto.
Colineal
Un conjunto de antenas colineales es una serie de dipolos montados de extremo a extremo. Con una ganancia de hasta 10dBd, tienen un ancho de banda estrecho y múltiples lóbulos laterales. Se utilizan a menudo en las comunicaciones móviles, como los despachos de policía, bomberos y taxis.