Principio del funcionamiento de las antenas

Para que una antena genere un campo electromagnético, se necesita que existan cargas eléctricas en movimiento.
En el caso de los conductores paralelos, estas cargas son electrones que se mueven merced al impulso eléctrico de un transmisor.
Toda carga eléctrica en movimiento acelerado, genera un campo eléctrico y otro magnético, que una vez creado se aleja indefinidamente del conductor.
Si a un hilo conductor se le aplica corriente alterna, todos los electrones libres se moverán siguiendo el ciclo de corriente alterna.
A efectos prácticos es lo mismo considerar que los electrones se transmiten el movimiento de unos a otros, como considerar que un solo electrón realiza todo el trabajo.
Este electrón se mueve adelante y atrás siguiendo el ciclo de corriente alterna.

Si el hilo conductor es infinito no hay problemas para el electrón y sus adyacentes, ya que siempre encuentran espacio para moverse libremente.
Pero en una antena real el hilo no es infinito, por tanto, veamos qué ocurre cuando se corta el hilo.
Si el corte se realiza exactamente a la mitad de la longitud de la onda, el electrón A no tiene problemas para moverse dentro del espacio que le queda.
¿Qué ocurre si se corta una medida distinta de la indicada? Si es más corta, el electrón tiene que rebotar en el extremo antes de haber llegado al final de su movimiento y lo invertirá de forma distinta (fuera de fase) a como lo hace el impulso de corriente alterna.
Si el hilo es más largo, el electrón A no tendrá problemas, pero el electrón B no podrá realizar el ciclo y, por tanto, intentará invadir el terreno del electrón A para conseguir completar su movimiento, interfiriéndose entre ellos. El resultado es el mismo, la corriente se interfiere y queda fuera de fase respecto al impulso de la corriente alterna que lo origina.
Por lo tanto la longitud mínima para que los electrones puedan moverse libremente sin interferirse unos con otros, es de medio Ciclo de la corriente alterna, o sea, media longitud de onda. Se recuerda que la corriente alterna varía su polaridad, por lo tanto, el electrón se ha desplazado una longitud de onda completa pero, la mitad en un sentido y la otra mitad en el opuesto, es decir, le basta media longitud de onda para no "chocar" con los extremos.
La explicación teórica de todo esto es que una longitud de media onda es "resonante" o lo que es lo mismo, la corriente y la tensión están en fase y por tanto el hilo se comporta como si fuera una resistencia pura. Recordando lo que se dijo sobre líneas de transmisión, para que éstas funcionen bien se necesita colocar una resistencia pura en su extremo. Por tanto, he aquí la primera condición que debe cumplir toda antena: ser resonante.
Además, cambiar de un valor a otro en una resistencia pura resulta bastante sencillo de realizar como veremos más adelante-, con lo que podrá acoplarse cualquier antena a una línea de transmisión sin excesivos problemas.
Esta es la segunda condición a conocer al construir una antena: ¿cuál es el valor de su impedancia cuando está en resonancia?
Por lo tanto ya se tienen los dos principios básicos del funcionamiento eléctrico de una antena:
1) Resonancia, que se cumple para hilos de media longitud de onda (evidentemente también se cumple para cualquier múltiplo entero de esa longitud).
2) Impedancia, que depende del tipo de antena y de su construcción e instalación.
Pero la antena tiene por misión crear un campo electro-magnético que permita la comunicación, por lo tanto, cuanto más fuerte sea ese campo en la dirección deseada, más fácil será la comunicación; las características de ese campo dependen de la construcción física de la antena.