Antenas de quarto de onda são ideais quando antenas dipolo seriam excessivamente grandes, como em emissoras de AM que transmitem ondas extremamente longas, e onde o espaço é escasso, como em dispositivos de comunicação móvel. Tendo apenas uma haste, antenas monopolo de quarto de onda não criam loop fechado para corrente fluir. Um plano de terra fecha o loop do monopolo, fornecendo caminho para corrente de retorno.
Quanto menor a frequência da onda de rádio, maior seu comprimento de onda e maior a antena para transmitir/receber eficientemente. Emissoras AM transmitem entre 500 e 1600 kHz, criando ondas entre ~200 e 600 metros. Antena dipolo de meia onda seria grande demais; usam antena de quarto de onda, usando o solo como imagem espelhada do monopolo, funcionando como segunda haste do dipolo.
Antenas dipolo consistem em dois segmentos iguais, cada um tipicamente um quarto de onda. As duas metades formam loop fechado, permitindo fluxo total de corrente. Antena de quarto de onda usa terra ou placa condutora para fechar o loop e fornecer corrente de retorno necessária para força de sinal adequada. Planos de terra maiores resultam em menos perda de sinal. Para antenas externas, se o solo não conduz bem, pode-se colocar array de fios enrolados (radiais) ao redor da antena para melhorar eficiência e retorno de corrente. A Universidade do Havaí indica que 8 a 32 radiais, cada um entre 0,20 e 0,28 comprimentos de onda, fornecem retorno adequado.
Você pode estender o comprimento elétrico de antena de quarto de onda ou menor para otimizar transmissão/recepção. Comprimento elétrico é a razão entre comprimento físico da antena e comprimento de onda que transmite/recebe; comprimento elétrico igual a comprimento de onda dividido por quatro dá eficiência ideal. Se sua antena de quarto de onda for curta demais para o comprimento de onda, pode estender artificialmente seu comprimento elétrico usando indutor, permitindo transmitir/receber a frequência eficientemente.
A antena de rádio do carro é whip antenna (quarto de onda) que usa o capô metálico para corrente de retorno e recepção eficiente. Dispositivos móveis (celulares) também usam antenas de quarto de onda com amplificadores, compactas para caber no gabinete. Antenas de quarto de onda encurtadas são usadas em rádios portáteis de onda curta, proporcionando transmissão/recepção eficiente em área limitada.
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