Eine Strahlantenne fokussiert die Hochfrequenzenergie in eine bestimmte Richtung, verbessert die Signalstärke und den Empfang in Richtung eines gewünschten Ziels oder einer gewünschten Richtung und minimiert gleichzeitig die Signalstrahlung in andere Richtungen. Diese Richtfähigkeit wird durch die Gestaltung der Antennenelemente erreicht, die typischerweise aus Elementen und angetriebenen Reflektoren oder Direktoren bestehen. Das angetriebene Element ist mit dem Sender oder Empfänger verbunden, während die Reflektoren und Direktoren strategisch positioniert sind, um ein Strahlmuster zu erzeugen. Durch die Anpassung der Längen und Abstände dieser Elemente können Strahlantennen einen hohen Gewinn erzielen, der die abgestrahlte Energie auf eine schmale Strahlbreite konzentriert und so die Signalübertragung oder den Signalempfang über größere Entfernungen im Vergleich zu omnidirektionalen Antennen verbessert.
Die Höhe einer Strahlantenne hängt von mehreren Faktoren ab, darunter dem gewünschten Abdeckungsbereich, der Betriebsfrequenz und Geländeaspekten. Im Allgemeinen erhöht die höhere Platzierung einer Strahlantenne ihre effektive Reichweite und verbessert ihre Leistung in Bezug auf Signalstärke und Ausrichtung. Bei VHF- und UHF-Frequenzen werden Strahlantennen oft mehrere Meter über dem Boden montiert, um Störungen durch umliegende Objekte und Gelände zu minimieren und eine klarere Sichtlinie zu entfernten Kommunikationspunkten zu erreichen. Die genaue Höhenempfehlung kann je nach spezifischen Umgebungsfaktoren und betrieblichen Anforderungen variieren.
Bei der Strahlsteuerung in Antennensystemen wird die Richtung der Hauptstrahlungskeule der Antenne dynamisch angepasst, ohne dass die gesamte Antennenstruktur physisch bewegt wird. Diese Fähigkeit ist in Anwendungen wie Radar, Kommunikationssystemen und drahtlosen Netzwerken von entscheidender Bedeutung, bei denen die Aufrechterhaltung oder Änderung der Richtung der Signalübertragung oder des Signalempfangs erforderlich ist. Zu den Strahlsteuerungstechniken gehören elektronische Methoden wie Phased-Array-Antennen, bei denen die relative Phase und Amplitude der Signale einzelner Antennenelemente elektronisch gesteuert werden. Durch die Anpassung dieser Parameter kann die Antenne ihren Hauptstrahl schnell und präzise auf verschiedene Winkel oder Ziele ausrichten und so einen adaptiven und flexiblen Betrieb in verschiedenen Szenarien ermöglichen.