質問: アンテナエレメントが長いほど利得が上がりますか?
回答: GP(垂直偏波)での使用と言う事で回答します。 一般に市販されているGPは、1/2λの同軸を交互に接続した同軸コリニアと言うタイプと、銅線中間に位相コイルを入れたコリニアタイプのアンテナがほとんどです。 文面から質問は、位相コイルを入れたタイプと思います。 言われるように1/2λのダイポールを上下に並べスタックにするとロス無く給電できればで3dBの利得上昇が見込めます。 八木でよくスタックにする原理と全く同一です。 ただ、ダイポールアンテナは中央から給電しますので、垂直に立てた場合同軸ケーブルがエレメントと平行に引き回さなくてはならないので、無指向性にはなりません。 そこで、上の1/2λのエレメントと下の1/2λのエレメントを位相コイルを介して接続して上下のスタックとして動作するようにしています。上下のエレメントの位相が合うように設計されていないと無指向性とは言ってもビームが上に向いてしまったり、下に向いたりしますので、自作するには非常に難しいです。 位相コイル近傍からも輻射はありますが、上下のエレメントからの輻射の合成が主な通信方向となるので打ち消され効率よく水平方向にビームがでるような設計となっています。 エレメント数が多くなればなるほど風船を上から押しつぶしたような指向性になり、利得が出ます。 お尋ねの棒状の3/2λのダイポールアンテナは、いくらかは利得はあるとは思いますが、1本のダイポールより水平方向には利得は少ないでしょう。通信に使うには地面と平行に強く輻射するような設計をしなければなりません。 フリーのアンテナシュミレータMMANA等で簡単にシュミレートできますので、やってみれば感じが良くわかります。