In questa sezione, viene considerata l’antenna a dipolo con un raggio molto sottile. L’antenna a dipolo è simile al dipolo corto, tranne che non è richiesto che sia piccolo rispetto alla lunghezza d’onda (alla frequenza a cui l’antenna sta operando).
Per un’antenna a dipolo di lunghezza L orientata lungo l’asse z e centrata a z=0, la corrente scorre nella direzione z con un’ampiezza che segue fedelmente la seguente funzione:
Nota che questa corrente oscilla anche nel tempo sinusoidalmente alla frequenza f. Le distribuzioni di corrente per le antenne a dipolo a quarto d’onda (sinistra) e a lunghezza intera (destra) sono riportate nella Figura 1. Si noti che il valore di picco della corrente 
non viene raggiunto lungo il dipolo a meno che la lunghezza sia maggiore di mezza lunghezza d’onda.
Figura 1. Distribuzioni di corrente su antenne a dipolo di lunghezza finita.
Prima di esaminare i campi irradiati da un’antenna a dipolo, si consideri l’impedenza di ingresso di un dipolo in funzione della sua lunghezza, tracciata nella figura 2 qui sotto. Si noti che l’impedenza d’ingresso è specificata come Z=R + jX, dove R è la resistenza e X è la reattanza.
Figura 2. Figura 2. Impedenza d’ingresso in funzione della lunghezza (L) di un’antenna a dipolo.
Nota che per antenne a dipolo molto piccole, l’impedenza d’ingresso è capacitiva, il che significa che l’impedenza è dominata da un valore negativo di reattanza (e un’impedenza reale o resistenza relativamente piccola). Man mano che il dipolo diventa più grande, la resistenza d’ingresso aumenta, insieme alla reattanza. A poco meno di 0,5 
l’antenna ha zero componente immaginaria all’impedenza (reattanza X=0), e l’antenna è detta risonante.
Se la lunghezza dell’antenna a dipolo diventa vicina a una lunghezza d’onda, l’impedenza d’ingresso diventa infinita. Questo cambiamento selvaggio dell’impedenza d’ingresso può essere compreso studiando la teoria delle linee di trasmissione ad alta frequenza. Come spiegazione più semplice, consideriamo il dipolo di una lunghezza d’onda mostrato in figura 1. Se una tensione viene applicata ai terminali dell’antenna di destra nella Figura 1, la distribuzione della corrente sarà come mostrato. Poiché la corrente ai terminali è zero, l’impedenza d’ingresso (data da Z=V/I) sarà necessariamente infinita. Di conseguenza, l’impedenza infinita si verifica ogni volta che l’antenna a dipolo è un multiplo intero di una lunghezza d’onda.
Nella prossima sezione, considereremo il modello di radiazione delle antenne a dipolo.
Schemi di radiazione per antenne a dipolo
I campi lontani da un’antenna a dipolo di lunghezza L sono dati da:
Gli schemi di radiazione normalizzati per antenne a dipolo di varie lunghezze sono mostrati in Figura 3.
Figura 3. Schemi di radiazione normalizzati per antenne a dipolo di lunghezza specificata.
L’antenna a dipolo a lunghezza intera è più direzionale dell’antenna a dipolo a quarto d’onda più corta. Questo è un risultato tipico nella teoria delle antenne: ci vuole un’antenna più grande in generale per aumentare la direttività. Tuttavia, i risultati non sono sempre ovvi. Il modello del dipolo a 1,5 lunghezze d’onda è anche tracciato nella Figura 3. Si noti che questo modello è massimo a circa +45 e -45 gradi.
L’antenna a dipolo è simmetrica quando vista azimutalmente (intorno all’asse lungo del dipolo); come risultato il modello di radiazione non è una funzione dell’angolo azimutale 
. Quindi, l’antenna a dipolo è un esempio di antenna omnidirezionale. Inoltre, il campo E ha solo una componente vettoriale e di conseguenza i campi sono polarizzati linearmente. Se visto nel piano x-y (per un dipolo orientato lungo l’asse z), il campo E è nella direzione -y, e di conseguenza l’antenna a dipolo è polarizzata verticalmente.
Il modello 3D per l’antenna a dipolo di 1 lunghezza d’onda è mostrato in Figura 4. Questo schema è simile a quello dell’antenna a dipolo a quarto d’onda e a mezza onda.
Figura 4. Il diagramma di radiazione 3D normalizzato per l’antenna a dipolo da 1 lunghezza d’onda.
Il diagramma di radiazione 3D per l’antenna a dipolo da 1,5 lunghezze d’onda è significativamente diverso, ed è mostrato nella Figura 5.
Figura 5. Figura 5. Diagramma di radiazione 3d normalizzato per l’antenna a dipolo di 1,5 lunghezze d’onda.
La direttività (di picco) dell’antenna a dipolo varia come mostrato nella Figura 6.
Figura 6. Direzionalità dell’antenna a dipolo in funzione della lunghezza del dipolo.
La figura 6 indica che fino a circa L=1.25 la direttività aumenta con la lunghezza. Tuttavia, per lunghezze maggiori la direttività ha una tendenza all’aumento ma non è più monotona.
Nella prossima sezione, esamineremo la più comune antenna a dipolo, l’antenna a dipolo a mezz’onda.
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