(Ηλεκτρονικά)
Αυτό είναι ένα κομμάτι γραμμής μήκους λ/2 (όπου λ το μήκος κύματος που εκπέμπεται από αυτή την κεραία) με ανοιχτό τέρμα, που ονομάζεται δίπολο ημικύματος.
Η κεραία, σαν κεραία εκπομπής, τροφοδοτείται από μια πηγή στο κέντρο της.
Το ρεύμα και η τάση έχουν κατά [GLi]μήκος αυτής κατανομές που θυμίζουν τη γραμμή λ/4 με ανοιχτό τέρμα. Δηλαδή το ρεύμα και η τάση σχηματίζουν στάσιμα κύματα με κοιλιά (μέγιστο πλάτος) ρεύματος στη θέση πηγής και κοιλιές τάσης στα άκρα της κεραίας. Η πηγή τροφοδότησης βλέπει την κεραία περίπου σαν ένα συντονισμένο κύκλωμα, όπου βρίσκονται συν δεμένα σε σειρά ένα πηνίο L, ένας πυκνωτής C και μια αντίσταση R. Γύρω από την κεραία δημιουργείται ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο.
Διακρίνονται δύο περιοχές γύρω από την κεραία : Μια κοντινή, στην άμεση γειτονιά της, που εκτείνεται σε αποστάσεις μερικών μηκών κύματος, και τη μακρινότερη.
Στην πρώτη έχουμε μεγάλη συγκέντρωση ηλεκτρομαγνητικού πεδίου που είναι ακόμη στενά συν δεμένη με την κεραία. Το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας αυτού του πεδίου πηγαινοέρχεται απλώς μεταξύ της κεραίας και του κοντινού χώρου, χωρίς να ακτινοβολείται μακρύτερα. Το κοντινό αυτό ηλεκτρομαγνητικό πεδίο λέγεται πεδίο επαγωγής. Η έντασή του μεταβάλλεται αντιστρόφως ανάλογα προς το τετράγωνο της απόστασης r2 από την κεραία.
Ένα μέρος από την ενέργεια του κοντινού ηλεκτρομαγνητικού πεδίου αποσπάται από την κεραία, χωρίς να είναι δυνατό να γυρίσει πίσω προς αυτή. Αυτό το μέρος της ενέργειας αποχωρίζεται οριστικά από την κεραία, απομακρύνεται από αυτή με την ταχύτητα του φωτός και διαδίδεται στον ελεύθερο χώρο ως ακτινοβολία. Αυτό το μέρος της ενέργειας αποτελεί το λεγόμενο πεδίο ακτινοβολίας και η έντασή του μεταβάλλεται αντιστρόφως ανάλογα της απόστασης από την κεραία τ, δηλαδή λιγότερο από την ένταση του πεδίου επαγωγής. Συμπεραίνουμε λοιπόν ότι σε πολύ μεγάλη απόσταση παραμένει μόνο το πεδίο ακτινοβολίας, που συνδέει την κεραία εκπομπής με μια μακρινή κεραία λήψης.
Παραθέτοντας ένα απλό παράδειγμα κεραίας λ/2, που ακτινοβολεί στον ελεύθερο χώρο, στο σχήμα 2. Η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου Ε της ακτινοβολίας σε σημεία Μ του πεδίου που [GLi]περνά από το κέντρο της κεραίας και είναι κάθετο σε αυτή, δίνεται από τον τύπο , όπου Ιο το μέγιστο πλάτος ρεύματος στο κέντρο της κεραίας, r η απόσταση του μακρινού σημείου Μ από την κεραία και Ε η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου.
Το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο περιέχει και ένα αναπόσπαστο μαγνητικό πεδίο με ένταση Η. Στον ελεύθερο κενό χώρο, μακριά από την κεραία, οι εντάσεις Ε και Η των δύο πεδίων συνδέονται με τη σχέση (ΩΜ). Στο παράδειγμά μας η ένταση του μαγνητικού πεδίου είναι κάθετη στο σύρμα της κεραίας και η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου είναι παράλληλη. Εξάλλου και οι δύο εντάσεις είναι κάθετες στη διεύθυνση διάδοσης του κύματος. Στην περίπτωσή μας τα διανύσματα των εντάσεων έχουν σταθερή διεύθυνση και μεταβλητή τιμή ανάλογα με το χρόνο. Αυτή λέγεται ευθύγραμμη πόλωση. Υπάρχει και η κυκλική πόλωση, όπου η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου παραμένει σταθερή στην τιμή της, αλλά η διεύθυνσή της μεταβάλλεται κυκλικά γύρω από το σημείο διάδοσης που εξετάζεται. Στη γενική περίπτωση έχουμε τη συνισταμένη των δύο προηγούμενων πολώσεων που είναι η ελλειπτική. Η πόλωση της ακτινοβολίας εξαρτάται από το είδος της ακτινοβολούσας κεραίας.
Η ακτινοβολία μιας κεραίας δε σκορπίζεται στο χώρο ομοιόμορφα προς όλες τις κατευθύνσεις. Αλλού έχουμε μεγαλύτερη και αλλού μικρότερη συγκέντρωση ακτινοβολίας. Αυτό το εκφράζουμε λέγοντας ότι η κεραία έχει μια ορισμένη κατευθυντικότητα. Αυτή μπορεί να ρυθμιστεί, ιδιαίτερα όταν εκπέμπονται μικροκύματα (πολύ υψηλές συχνότητες).
Στα μικροκύματα χρησιμοποιούνται κεραίες ή συρματόμορφες ή ακτινοβολούσες επιφάνειες. Στα βραχέα κύματα χρησιμοποιούνται κεραίες (π.χ. ρομβοειδείς) που διατηρούν κάποια σημαντική κατευθυντικότητα. Στα μεσαία κύματα εφαρμόζονται κεραίες που πλησιάζουν στο δίπολο. Επειδή σε αυτά τα κύματα η κεραία έχει μεγάλο μήκος (σε συχνότητα f = 1000 Kc.s απαιτείται κεραία μήκους 150 m), καταφεύγουμε στην εξής λύση: Κατασκευάζουμε κεραία ύψους λ/4 και τη γειώνουμε. Η Γη δρα, στις συχνότητες αυτές, ως ένας αγωγός και [GLi]αντικαθιστά το άλλο μισό λ/4 του δίπολου. Έτσι, η κεραία λ/4 λειτουργεί ως δίπολο λ/2. Παρατηρούμε ότι όσο μεγαλώνει το μήκος κύματος, τόσο το μήκος της κεραίας πρέπει να γίνεται μεγαλύτερο. Αυτός είναι ένας λόγος που δεν εφαρμόζεται πλατιά η εκπομπή μακρών κυμάτων. Η κεραία λήψης έχει πολλές κοινές ιδιότητες με την κεραία εκπομπής. Η λήψη εξαρτάται από την πόλωση και την κατευθυντικότητα της ακτινοβολίας. Το σήμα λήψης είναι μέγιστο, όταν η κεραία λήψης είναι παράλληλη προς την κεραία εκπομπής και γίνεται μηδέν στην κάθετη θέση.
