Dans cette section, on considère l’antenne dipôle avec un rayon très mince. L’antenne dipôle est similaire au dipôle court, sauf qu’il n’est pas nécessaire qu’elle soit petite par rapport à la longueur d’onde (à la fréquence à laquelle l’antenne fonctionne).
Pour une antenne dipôle de longueur L orientée selon l’axe z et centrée à z=0, le courant circule dans la direction z avec une amplitude qui suit de près la fonction suivante :
Notez que ce courant oscille également dans le temps de façon sinusoïdale à la fréquence f.Les distributions de courant pour les antennes dipôles de quart de longueur d’onde (à gauche) et de pleine longueur d’onde (à droite) sont données sur la figure 1. Notez que la valeur maximale du courant 
n’est pas atteinte le long du dipôle à moins que la longueur soit supérieure à une demi-longueur d’onde.
Figure 1. Distributions de courant sur les antennes dipôles de longueur finie.
Avant d’examiner les champs rayonnés par une antenne dipôle, considérez l’impédance d’entrée d’un dipôle en fonction de sa longueur, tracée sur la figure 2 ci-dessous. Notez que l’impédance d’entrée est spécifiée comme Z=R + jX, où R est la résistance et X est la réactance.
Figure 2. Impédance d’entrée en fonction de la longueur (L) d’une antenne dipôle.
Notez que pour les très petites antennes dipôles, l’impédance d’entrée est capacitive, ce qui signifie que l’impédance est dominée par une valeur de réactance négative (et une impédance ou résistance réelle relativement petite). Lorsque le dipôle devient plus grand, la résistance d’entrée augmente, ainsi que la réactance. À un peu moins de 0,5 
, l’antenne a une composante imaginaire nulle à l’impédance (réactance X=0), et l’antenne est dite résonante.
Si la longueur de l’antenne dipôle devient proche d’une longueur d’onde, l’impédance d’entrée devient infinie. Ce changement sauvage de l’impédance d’entrée peut être compris en étudiant la théorie des lignes de transmission à haute fréquence. Pour simplifier l’explication, considérons le dipôle d’une longueur d’onde illustré à la figure 1. Si une tension est appliquée aux bornes de l’antenne droite de la figure 1, la distribution du courant sera celle indiquée. Comme le courant aux bornes est nul, l’impédance d’entrée (donnée par Z=V/I) sera nécessairement infinie. Par conséquent, l’impédance infinie se produit chaque fois que l’antenne dipôle est un multiple entier d’une longueur d’onde.
Dans la section suivante, nous allons considérer le diagramme de rayonnement des antennes dipôles.
Patrons de rayonnement des antennes dipôles
Les champs lointains d’une antenne dipôle de longueur L sont donnés par :
Les diagrammes de rayonnement normalisés pour des antennes dipôles de différentes longueurs sont présentés à la figure 3.
Figure 3. Diagrammes de rayonnement normalisés pour des antennes dipôles de longueur spécifiée.
L’antenne dipôle de pleine longueur est plus directionnelle que l’antenne dipôle plus courte de quart de longueur. C’est un résultat typique de la théorie des antennes : il faut en général une antenne plus grande pour augmenter la directivité. Cependant, les résultats ne sont pas toujours évidents. Le motif du dipôle de 1,5 longueur d’onde est également représenté sur la figure 3. Notez que ce diagramme est maximal à environ +45 et -45 degrés.
L’antenne dipôle est symétrique lorsqu’elle est vue azimutalement (autour de l’axe long du dipôle) ; par conséquent, le diagramme de rayonnement n’est pas fonction de l’angle azimutal 
. Par conséquent, l’antenne dipôle est un exemple d’antenne omnidirectionnelle. En outre, le champ E n’a qu’une seule composante vectorielle et, par conséquent, les champs sont linéairement polarisés. Lorsqu’il est vu dans le plan x-y (pour un dipôle orienté le long de l’axe z), le champ E est dans la direction -y et, par conséquent, l’antenne dipôle est polarisée verticalement.
Le motif 3D pour l’antenne dipôle à 1 longueur d’onde est illustré à la figure 4. Ce diagramme est similaire à celui de l’antenne dipôle quart d’onde et demi-onde.
Figure 4. Diagramme de rayonnement 3d normalisé pour l’antenne dipôle de 1 longueur d’onde.
Le diagramme de rayonnement 3D pour l’antenne dipôle de 1,5 longueur d’onde est sensiblement différent, et est illustré à la figure 5.
Figure 5. Diagramme de rayonnement 3d normalisé pour l’antenne dipôle de 1,5 longueur d’onde.
La directivité (crête) de l’antenne dipôle varie comme le montre la figure 6.
Figure 6. Directivité de l’antenne dipôle en fonction de la longueur du dipôle.
La figure 6 indique que jusqu’à environ L=1,25 la directivité augmente avec la longueur. Cependant, pour des longueurs plus importantes, la directivité a une tendance à la hausse mais n’est plus monotone.
Dans la prochaine section, nous examinerons l’antenne dipôle la plus courante, l’antenne dipôle demi-onde.
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