L’antenna quadrupla è un tipo di antenna direzionale che in genere ha i suoi elementi configurati in anelli quadrati a quattro lati. Simile a un’antenna Yagi, di solito possiede un elemento pilotato che invia o riceve corrente radio attraverso una linea di alimentazione a un ricevitore o trasmettitore e uno o più elementi parassiti, che modificano il modello, la direzione e il guadagno dell’elemento pilotato. Laddove un dipolo Yagi, o doppia antenna del tipo a orecchio di coniglio, utilizza un elemento attivo carico e un elemento parassita che migliora il campo, il quad utilizza elementi regista e riflettore. I direttori aiutano a guidare la direzione principale del segnale e i riflettori rafforzano un segnale occupando il suo angolo opposto. Questo tipo di antenna radio riduce il rumore indesiderato e consente una ricezione chiara anche a basse altezze, il che la rende una delle preferite dagli appassionati di banda cittadina amatoriale (CB) e radioamatori.
Nel 1940, l’antenna quadrupla fu inventata da Clarence Moore, un operatore radio a Quito, in Ecuador. Questa antenna ad alto guadagno focalizza il suo diagramma di radiazione in una certa direzione, consentendo una ricezione del segnale più forte meno suscettibile alle interferenze e al rumore indesiderato. Alcuni elementi sono impilati in formazioni cubiche da due a 16 elementi in un unico schema. Facilmente costruiti, i prodotti e le configurazioni variano dalle piccole antenne radio portatili alle antenne paraboliche e agli array sul tetto.
L’eliminazione delle radiazioni indesiderate contribuisce al guadagno di un’antenna, rendendo più efficiente il consumo di energia e la trasmissione del segnale. Questa cancellazione si verifica nel quad, poiché ogni lato è costituito da brevi tratti che richiedono una bassa corrente e una minore radiazione netta per funzionare bene. I lati quadrati o a forma di croce sono sfasati tra loro e anche le metà superiore e inferiore sono sfasate. Ciò si traduce in radiazioni notevolmente ridotte e meno interferenze da segnali non correlati.
Le prestazioni di un trasmettitore-ricevitore come una radio CB dipendono molto dalla qualità della sua antenna. I fattori includono il guadagno e il tipo di un’antenna, l’altezza, la portata e l’efficienza operativa. Anche il tempo influenza le prestazioni; un gradiente di alta tensione tra l’aria e l’antenna crea scariche coronali che creano sibili statici e scoppiettii in un ricevitore. L’antenna quadrupla è stata progettata per risolvere questo problema riducendo al minimo le sporgenze e posizionando un lato smussato più in alto verso le aree cariche. Anche con questo design, può mantenere uno schema e un guadagno coerenti con un elemento dipolo, ovvero un’antenna doppia o a T.
La tecnologia dell’antenna quadrupla è una delle preferite dagli hobbisti grazie alla sua efficacia e alla facilità di costruirne una da zero. Le antenne fatte in casa possono essere realizzate con fili su supporti come tubi in fibra di vetro o in cloruro di polivinile (PVC). Queste antenne sono solitamente montate su dispositivi rotanti per consentire il puntamento nella direzione desiderata. Altri componenti includono isolatori, bobine e sintonizzatori.
Alcune caratteristiche dell’antenna quadrupla offrono numerosi vantaggi rispetto ai tipi Yagi e dipolo. I quad tendono a fornire un guadagno maggiore rispetto ai dipoli di dimensioni simili e prestazioni migliori ad altezze o lunghezze del braccio inferiori. Possono essere configurati in numerose dimensioni, stack e array multibanda e possono essere pieghevoli per l’uso portatile. Gli utenti in genere segnalano un funzionamento più silenzioso. La loro larghezza di banda può essere regolata per il massimo guadagno allungando i loro elementi riflettore e regista; questo ha l’effetto di espandere notevolmente la larghezza di banda disponibile a un livello di guadagno ridotto.