Non, pas nécessairement. On sait tout a fait concentrer le flux d’ondes vers une direction. Tiens, regarde une antenne relais de téléphonie mobile. Pourquoi est-elle constituée de plusieurs modules orientés dans différentes directions ? Tout simplement parce que justement, chaque module ne rayonne pas en 3D, mais seulement dans « une » direction (avec un angle assez large autour de cette direction quand même).
Paradoxalement, c’est aussi pour ça qu’il vaut mieux poser une antenne relais sur une école que sur l’immeuble d’en face : les élèves seront moins exposés dans ce cas, car le « bord » inférieur du lobe de rayonnement de l’antenne ne part pas à la verticale sous l’antenne, il part en pente jusqu’au sol, donc quand on est sous l’antenne, on reçoit moins de puissance que quelques dizaines de mètres plus loin.
Et cet exemple, c’est un cas où l’angle d’ouverture du faisceau est encore élevé, on peut avoir des faisceaux encore bien moins ouverts. C’est le cas de la fameuse antenne wifi « ricoré », faite avec une boîte métallique, qui permet de produire un signal très étroits, qui peut être capté à plusieurs kilomètres avec un récepteur positionné bien dans l’axe.
La recharche sans-fil Qi est aussi très directionnelle, ce qui permet d’avoir des rendements acceptables pour des appareils de faible puissance (avec un chargeur de qualité, on peut dépasser 80% de rendement, et les pertes ne sont pas que dûes à des fuites d’ondes).
Et bien sûr, il y a l’exemple ultime de l’onde quasi parfaitement unidirectionnelle : le laser.
Après, pour l’alimentation électrique sans-fil, il y a tout de même un problème, c’est que plus l’onde est directionnelle, plus il faut placer avec précision le récepteur pour récupérer la puissance (typiquement, un wifi « ricoré », c’est une grosse galère pour bien orienter les deux boîtes). Du coup on perd une partie de l’intérêt de l’alimentation sans-fil…
Il y a moyen par contre de faire un système qui détecte la position du récepteur puis adapte le ciblage de l’onde en fonction, mais c’est complexe…