Una antena omnidireccional es aquella antena que radia al espacio potencia de forma uniforme en todas las direcciones.
La única antena totalmente omnidireccional sobre un plano de 3 dimensiones es la antena isotrópica, una construcción teórica que se usa como antena de referencia para calcular la ganancia de una antena o la potencia efectiva que radia en los sistemas de radiofrecuencia (habitualmente emisores y receptores de telecomunicaciones). La ganancia de antena se suele definir como la eficiencia de la antena multiplicada por la directividad (D) y se suele expresar en decibelios.
Pero en realidad, en la práctica, se consideran y denominan también como antena omnidireccional a cualquiera antena que proporciona una radiación uniforme en uno de los planos de referencia. Usualmente este plano de radiación uniforme será el plano paralelo a la superficie de la Tierra.
En sentido práctico, se pueden ensamblar antenas omnidireccionales a través de líneas microstrip (OMA) o bien haciendo uso de agrupaciones de dipolos colineales. Estas agrupaciones están formadas por dipolos de media longitud de onda con un desfasage suficiente para asegurar que todas las corrientes de los dipolos están en fase. Otra forma es con el uso de cables coaxiales colineares, las conocidos como antenas COCO
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