天线功能与工作原理
天线基础知识天线工作原理
天线基础知识天线⼯作原理 天线是⼀种变换器，它把传输线上传播的导⾏波，变换成在⽆界媒介中传播的电磁波，或者进⾏相反的变换。
以下是由店铺整理关于天线知识的内容，希望⼤家喜欢! 天线的定义 我们知道，通信、雷达、导航、⼴播、电视等⽆线电设备，都是通过⽆线电波来传递信息的，都需要有⽆线电波的辐射和接收。
在⽆线电设备中，⽤来辐射和接收⽆线电波的装置称为天线。
天线为发射机或接收机与传播⽆线电波的媒质之间提供所需要的耦合。
天线和发射机、接收机⼀样，也是⽆线电设备的⼀个重要组成部分。
天线的功⽤ 天线辐射的是⽆线电波，接收的也是⽆线电波，然⽽发射机通过馈线送⼊天线的并不是⽆线电波，接收天线也不能把⽆线电波直接经馈线送⼊接收机，其中必须经过能量转换过程。
下⾯我们以⽆线电通信设备为例分析⼀下信号的传输过程，进⽽说明天线的能量转换作⽤。
天线能量转换原理⽰意图 在发射端，发射机产⽣的已调制的⾼频振荡电流(能量)经馈电设备输⼊发射天线(馈电设备可随频率和形式不同，直接传输电流波或电磁波)，发射天线将⾼频电流或导波(能量)转变为⽆线电波—⾃由电磁波(能量)向周围空间辐射(见图1);在接收端，⽆线电波(能量)通过接收天线转变成⾼频电流或导波(能量)经馈电设备传送到接收机。
从上述过程可以看出，天线不但是辐射和接收⽆线电波的装置，同时也是⼀个能量转换器，是电路与空间的界⾯器件。
天线的⼯作原理 当导体上通以⾼频电流时，在其周围空间会产⽣电场与磁场。
按电磁场在空间的分布特性，可分为近区，中间区，远区。
设R为空间⼀点距导体的距离，在时的区域称近区，在该区内的电磁场与导体中电流,电压有紧密的联系。
在的区域称为远区，在该区域内电磁场能离开导体向空间传播，它的变化相对于导体上的电流电压就要滞后⼀段时间，此时传播出去的电磁波已不与导线上的电流、电压有直接的联系了，这区域的电磁场称为辐射场。
必须指出，当导线的长度 L 远⼩于波长λ时，辐射很微弱;导线的长度 L 增⼤到可与波长相⽐拟时，导线上的电流将⼤⼤增加，因⽽就能形成较强的辐射。
天线工作原理
天线工作原理天线是无线通信系统中不可或缺的设备，它起到接收和发送无线信号的作用。
本文将详细介绍天线的工作原理及其相关知识。
一、天线的基本概念天线是将电信号转化为电磁波或将电磁波转化为电信号的设备。
它一般由导电材料制成，如金属，并根据特定的原理进行设计和调整。
天线可以分为接收天线和发射天线两种类型。
二、天线的工作原理天线的工作原理基于电磁波的发射和接收。
下面将分别介绍接收天线和发射天线的工作原理。
1. 接收天线的工作原理接收天线通过接收电磁波将其转化为电信号。
当电磁波经过天线时，它会激发天线中的电荷，产生电流。
这个电流会经过连接到天线的电路，从而实现信号的解调和放大。
最终，这个电信号可以被传递到无线接收器，用于进行进一步的处理和解码。
2. 发射天线的工作原理发射天线将电信号转化为电磁波，以便进行无线传输。
当电信号通过连接到天线的电路时，它会产生交变电流。
这个交变电流会导致天线上的电荷也发生交变，从而产生电磁波。
这些电磁波会在空间中传播，并被接收天线接收到。
同样地，接收天线会将电磁波转化为电信号，以进行进一步的处理和解码。
三、天线的优化设计为了提高天线的工作性能，可以进行一些优化设计。
下面列举一些常见的优化设计方法。
1. 天线长度调整：天线的长度对于接收和发射的频率有直接影响。
通过调整天线的长度，可以使其与所传输的频率匹配，从而提高效率。
2. 天线形状设计：天线的形状对于天线的辐射模式有重要影响。
通过设计合适的天线形状，可以实现不同方向的辐射或接收，以满足具体的通信需求。
3. 天线材料选择：天线的材料对于信号的传输和接收也有一定影响。
根据需要选择导电性能好、损耗小的材料，以提高天线的性能。
四、天线在无线通信中的应用天线广泛应用于各种无线通信系统中，包括移动通信、卫星通信、无线局域网等。
下面列举几个常见的应用场景。
1. 移动通信：天线用于手机、基站等设备中，将电信号转化为电磁波进行传输，以实现无线通信。
手机天线的结构与工作原理
手机天线的结构与工作原理
手机天线是一种用于接收和发送无线电信号的装置。
它的主要功能是将手机内部产生的电信号转换为无线电信号，并将其传输到周围的空间中，或者从周围的空间中接收无线电信号，并将其转换为手机内部能够理解的电信号。
手机天线的结构可以简单分为两部分：天线体和天线底座。
天线体是负责接收和发送无线电信号的部分，一般呈线性或者双极性的形态。
天线底座则是将天线固定在手机机身上的装置，通常具有导电性，以便与手机内部电路相连。
手机天线的工作原理主要基于电磁感应和谐振原理。
当手机内部电路产生无线电信号时，该信号会通过导线或者微带线等传输介质进入天线体。
在天线体中，电信号将激发天线体内的电流，并在空间中产生电磁场。
这个电磁场会向周围空间辐射出去，成为无线电信号。
同样地，当周围的空间中存在其他的无线电信号时，它们会进入天线体，并激发天线体内的电流。
这个电流会通过导线或者微带线等传输介质传输到手机内部电路，进而被解码为手机能够理解的电信号。
需要注意的是，手机天线的工作效率和性能很大程度上取决于天线的设计参数、天线的放置位置以及与周围环境的电磁耦合等因素。
因此，在手机设计中，需要进行天线的合理设计和优化，以提高通信质量和无线电性能。
第六章 天线基本原理与技术
分贝数表示为：D 10lg1.5 1.76(dB)
19:22
电子科技大学电子工程学院
微波技术与天线
第六章
天线基本原理与技术
6.4.5
输入阻抗
输入阻抗和输入电压 U in 和电流 I in的关系是
U in Z in Rin X in I in
注：输入阻抗取决于天线本身的结构与尺寸、工作频率以及邻近天 线周围物体等的影响。 1 l le Idz 6.4.6 有效长度 I 0 l 天线有效长度定义：在保持实际天线最大
Idl j r E j 60 sin e r
19:22
电子科技大学电子工程学院
微波技术与天线
第六章
天线基本原理与技术
6.4 天线的电参数
6.4.1 天线方向性特性参数 一、方向函数
方向函数：描述天线的辐射强度与空间坐标之间的函数关系，分
场强方向函数和功率方向函数。 场强方向函数F ( , )：由辐射场电场表达式中与方位有关的表达
第六章
天线基本原理与技术
辐射电阻RΣ：
辐射电阻定义: 某电阻上通过电流等于天线上的最大电流， 若其损耗的功率等于天线的辐射功率 ，则该电阻值即为该天 P 线的辐射电阻。
1 2 2 P P I m R R 2 2 Im
天线的辐射电阻表示了天线辐射电磁波的能力，与馈电电流 的大小无关，是天线自身具有的属性。
半功率主瓣宽度 2 0.5 ：功率方向图中两个半功率点之间的角
宽度，或场强方向图中最大场强的1
宽。
E
1 0 .9 0 .8 0 .7 0 .6 0 .5 0 .4 0 .3 0 .2 0 .1 0
2 10 °
2 两点之间的角宽度；
天线功能与工作原理
天线功能与工作原理天线是一种用来接收和传输无线电波的装置，它是电磁学中一种非常重要的器件，广泛应用于通信、导航、雷达等领域。
天线的功能是将电信号转换为电磁波，或将电磁波转换为电信号。
它通过特定的结构和工作原理来实现这些功能。
一、天线的功能1.发射功能：天线可以将电信号转换为电磁波并进行发射。
当电信号输入到天线的接口，通过天线的结构转换为电磁场，然后以电磁波的形式辐射出去。
2.接收功能：天线可以接收到周围环境中的电磁波，并将其转换为电信号输出。
当电磁波入射到天线上时，通过天线的结构转换为电信号输出到接收设备中。
二、天线的工作原理天线的工作原理基于电磁学的相关理论，包括电流在导体中的传输、电场和磁场的相互作用等。
以下是几种常见天线的工作原理。
1.零件天线：零件天线是一种较为简单的天线，适用于低频率的无线电通信。
它由一根直立的金属杆组成，当电信号输入到杆上时，电流在杆上流动产生电磁波。
根据杆的长度和天线的地面情况，可以实现不同频率的辐射。
2.扁平天线：扁平天线是一种广泛应用于移动通信设备的天线，例如手机、平板电脑等。
它主要由导电材料制成，常见的形状有板状、带状等。
扁平天线通过导电板上的电流流动来产生电磁波，电磁波的功率主要集中在导电板周围。
3.螺旋天线：螺旋天线是一种常用于卫星通信、微波通信等高频率应用的天线，它可以实现较高的增益。
螺旋天线由导线组成螺旋线圈，当电信号输入到螺旋线圈上时，电流沿螺旋线圈流动，产生电场和磁场，从而辐射出电磁波。
4.盘形天线：盘形天线是一种应用于雷达、卫星通信等领域的天线，它具有较高的方向性和增益。
盘形天线由中心驱动源和金属盘组成，中心驱动源发出的电信号经过金属盘上的结构变换为电磁波，并沿着特定的方向辐射出去。
总的来说，天线的工作原理是通过将电信号转换为电磁波或将电磁波转换为电信号来实现无线通信。
不同类型的天线根据其结构和原理的不同，能够适用于不同频率和应用环境的无线通信需求。
手机天线工作原理
手机天线工作原理
手机天线是用于接收和发送无线电信号的装置。
它通过将无线电波转换为电信号或将电信号转换为无线电波来实现通信。
手机天线的工作原理主要涉及两个方面：接收和发送。
在接收方面，手机天线会接收到从基站发送过来的无线电信号。
当无线电信号通过手机天线进入手机时，它会被转换为电信号，经过放大和处理后，传递给手机的其他部件，如处理器和扬声器，从而实现用户接收到的信息。
在发送方面，手机天线会接收到从手机其他部件传递过来的电信号，例如来自麦克风的语音信号。
手机天线将这些电信号转换为无线电波，并通过空气传播出去。
这些无线电波经过基站接收后，被转换为电信号，并传递给被呼叫的手机或其他通讯设备。
手机天线的工作原理涉及到电磁波的传输和接收。
当无线电波经过天线时，它会引起天线中的电子产生振荡。
这些振荡电子通过导线传递到手机其他部件，实现信号的接收和发送。
除了基本的接收和发送功能，手机天线还需要具备一定的调节和过滤功能，以提高通信质量和减少干扰。
例如，手机天线通常会根据所处的环境和信号强度自动调整接收和发送的频率和功率，以适应不同的通信条件。
总的来说，手机天线通过将无线电波和电信号相互转换，实现
手机的无线通信功能。
它是手机中至关重要的组成部分，确保了信号的稳定传输和可靠通信。
天线工作原理与主要参数
天线工作原理与主要参数(总10页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--天线工作原理与主要参数一、天线工作原理与主要参数<BR>天线是任何一个无线电通信系统都不可缺少的重要组成部分。
合理慎重地选用天线，可以取得较远的通信距离和良好的通信效果。
(一)天线的作用<BR>各类无线电设备所要执行的任务虽然不同，但天线在设备中的作用却是基本相同的。
任何无线电设备都是通过无线电波来传递信息，因此就必须有能辐射或接收电磁波的装置。
所以，天线的第一个作用就是辐射和接收电磁波。
当然能辐射或接收电磁波的东西不一定都能用来作为天线。
例如任何高频电路，只要不是完全屏蔽起来的，都可以向周围空间或多或少地辐射电磁波，或者从周围空间或多或少地接收到电磁波。
但是，任意一个高频电路并不一定能作天线，因为它辐射和接收电磁波的效率很低。
只有能够有效地辐射和接收电磁波的设备才有可能作为天线使用。
天线的另一个作用是”能量转换”。
大家知道，发信机通过馈线送入天线的并不是无线电波，收信天线也不能直接把无线电波送入收信机，这里有一个能量的转换过程，即把发信机所产生的高频振荡电流经馈线送入天线输入端，天线要把高频电流转换为空间高频电磁波，以波的形式向周围空间辐射。
反之在接收时，也是通过收信天线把截获的高频电磁波的能量转换成高频电流的能量后，再送给收信机。
显然这里有一个转换效率问题。
天线增益越高，则转换效率就越高。
(二)天线的分类<BR>天线的形式繁多，按其用途可以分为发信天线和收信天线；按使用波段可以分为长、中、短、超短波天线和微波天线、微带天线等。
此外，我们还可按其工作原理和结构来进行分类。
<BR>为便于分析和研究天线的性能，一般把天线按其结构形式分为两大类：一类是半径远小于波长的金属导线构成的线状天线，另一类是用尺寸大于波长的金属或介质面构成的面状天线。
简述天线的工作原理
简述天线的工作原理
天线是无线通信系统中的一个重要部件，其工作原理是将电磁波转换为电信号或者将电信号转换为电磁波。
天线的接收功能是通过接收电磁波并将其转换为电信号。
当电磁波通过天线时，它会产生一个交变的电场强度和磁感应强度。
这些交变的电场和磁场会在天线中激发电荷和电流。
随后，电荷和电流会在天线的导线或者其他导体中传递，并经过放大和处理最终转换为电信号。
天线的发送功能是通过将电信号转换为电磁波并传输出去。
当电信号通过天线的导线或者其他导体时，它会产生一个交变的电流。
这个交变的电流会在天线中激发一个交变的电场和磁场。
随后，这个电场和磁场会形成一种电磁波，并以光速传播出去。
天线的工作原理可以总结为以下几点：
1. 天线接收电磁波并将其转换为电信号。
2. 天线发送电信号并将其转换为电磁波进行传输。
3. 天线通过激发交变的电场和磁场来实现电信号和电磁波之间的转换。
4. 天线的导线或者其他导体中的电荷和电流在工作过程中起到关键作用。
通过天线的工作原理，无线通信系统可以实现信号的传输和接收。
不同类型的天线有不同的设计和工作原理，例如定向天线，全向天线等，可以根据实际应用的要求进行选择和使用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
中国联通江苏分公司技术交流材料江苏靖江亚信电子科技有限公司二00三年六月十一日目录一、天线功能与工作原理 (3)二、天线的分类 (6)三、性能指标与检测方法 (9)四、天线结构和质量保证 (14)五、天线选型原则 (20)一、天线功能与工作原理用来进行无线通讯的手机和基站，在空中是通过无线电波来传递信息的，需要有无线电波的辐射和接收。
在无线电技术设备中，用来辐射和接收无线电波的装置称为天线。
天线的功能首先在于辐射和接收无线电波，但是能辐射或接收电磁波的装置并不一定都能用来作为天线，任何高频电路，只要不被完全屏蔽，都可以向周围空间辐射电磁波，或者从周围空间接收电磁波，但是并非任何高频电路都能用作天线，因为辐射或接收效率有高有低，为了有效地辐射或接收电磁波，天线的结构形式应该满足一定的要求。
例如，像平行双导线传输线这样的封闭结构就不能用作天线，因为双导线传输线在周围空间激发的电磁场很微弱，终端开路的平行双导线传输线上的电流呈驻波分布。
在两根互相平行的导线上，电流方向相反，线间距离远小于波长，所激发的电磁场在两线外部大部分空间中，由于相位相反而相互抵消。
如果把两根导线的末端逐渐张开，辐射就会逐渐增强，当两根线完全张开时，张开的两臂短于半波长，上面电流的方向相同，在周围空中激发的电磁场在某些方向由于相位关系而互相抵消，在大部分方向则互相叠加，或者部分叠加、部分抵消，使辐射显著增强，这样的结构称为开放式结构，由末端开路的平行双导线传输线张开而成的天线，就是通常的对称振子天线。
作为基站天线，常常要求天线在水平面内向所有方向（一圈360º）均匀地辐射（或对所有方向具有同等的接收能力），具有这种特性的天线，叫做全向天线。
而对某些基站天线，只要求能覆盖含有一定角度的一个扇区，这种天线叫做定向天线，对这种天线要求只向待定的扇形区域辐射（或只接收来自特定扇形区域的无线电波），在其它方向不辐射或辐射很弱（不能接收或接收能力很弱）。
也就是说，要求天线具有所谓方向性。
如果天线没有方向性，无线电波呈球形向外均匀辐射，即所谓无方向性天线。
此时，对发射天线来说，所辐射的功率中只有很少一部分到达所需要的方向，大部分功率浪费在不需要的方向上；对接收天线来说，在接收到所需要的信号同时，还接收到来自其它方向的干扰和噪声，甚至使信号完全淹没在干扰和噪音中。
因此，一副好的天线，在有效的辐射或接收无线电波的同时，还应该具有完成规定任务而要求的方向特性。
天线辐射的是无线电波，接收的也是无线电波，然而，发射机通过馈线送入天线的并不是无线电波，接收天线也不能把无线电波直接经馈线送入接收机，其中必须进行能量的转换。
现在我们以基站为例，分析一下信号的传输过程，说明天线的能量转换作用。
在发射端，发射机产生的调制高频振荡电流经馈电设备传输到发射天线，馈电设备可随频率和形成的不同，直接传输电磁波或导引电磁波，称为导波。
发射天线将高频电流或导波转变成无线电波即自由电磁波向周围空间辐射。
在接收端，无线电波通过接收天线转变成高频电流或导波，经馈电设备传送到接收机。
从上述过程可以看出，天线除了能有效地辐射或接收无线电波外，还能完成高频电流或导波到同频率无线电波的转换，或者完成无线电波到同频率的高频电流或导波的转换。
所以，天线是一个能量转换器。
把天线和发射机或接收机连接起来的馈线系统是无线电设备的必要组成部分。
馈线的形式随频率不同而不同，它可以是双线传输线，同轴线，微带线，也可以是波导等。
由于馈线系统和天线的联系十分紧密，有时把天线和馈线系统看成一个部件，统称为天线馈线设备或简称天馈设备。
研究天线问题，实质上是研究天线所产生的空间电磁场分布，以及由空间电磁场分布所决定的天线特性。
空间任一点的电磁场都应满足电磁场方程（麦克斯韦方程）和边界条件。
因此，求解天线问题实质上是求解电磁方程并满足边界条件。
天线问题实质上是电磁场问题，它的理论基础是电磁场理论。
在这份讲义中，只准备对天线作一些介绍，着重谈谈基站天线。
当然谈不上叙述如何求解电磁场，如何应用严格的数学理论，以及简化的数学方法，来求解麦克斯韦电磁场方程，从而详细地分析天线问题，设计天线，优化天线性能和结构。
要想深入了解天线，研究分析天线，请参考有关的专门著作。
二、天线的分类天线的形式很多，新品层出不穷，千变万化。
为了便于研究，可以根据情况进行分类。
按用途分类，可分为发射天线、接收天线和收发共用天线。
按使用范围分类，有电视天线、广播天线、通信天线、雷达天线、手机天线和基站天线等。
按天线特性分类，在方向性和增益方面，有强方向性天线或高增益天线，弱方向性天线或低增益天线，定向天线，全向天线，笔形波束天线，扇形波束天线，余割平方波束天线，赋形波束天线等等。
在极化特性方面，分为线极化天线，其中包括垂直极化，水平极化，斜极化等，以及圆极化天线，其中包括左旋圆极化和右旋圆极化天线，还有椭圆极化天线等。
在频率特性方面，有窄频带天线，宽频带天线，超宽频带天线，双频带天线和三频带天线等。
按馈电方式分类，有对称天线，不对称天线。
按使用波段分类，有长波天线，超长波天线，中波天线，超短波天线，微波天线和毫米波天线等。
按天线外形分类，有杆状天线，平板天线，菱形天线，螺旋天线，喇叭天线，反射面天线等。
最近多年来，还开发出许多新型天线，如单脉冲天线，相控阵天线，微带天线，自适应天线和智能天线等。
就基站天线来说，主要使用的天线为定向天线和全向天线。
定向天线中，水平面中主波束半功率宽度为650、900、1050等几种应用较多，6部650宽度的天线，或4部900宽度的定向天线，可形成一圈3600的对小区的完全覆盖。
至于垂直面中主波束半功率波瓣宽度，则随天线增益要求的变化而不同。
定向天线大多采用阵列天线。
阵列的单元以采用振子天线形式的居多数。
单极化天线大多数采用垂直极化。
振子可采用杆状振子，也可采用印刷振子。
双极化天线大部分采用450斜极化交叉振子形式。
为了防止雨雪对天线的影响，天线阵上加有天线罩。
天线罩采用薄平板式，做成盒盖状。
通常天线罩的材料是微波透明的，这样才不至于降低天线的增益，或使天线的波瓣形状变坏。
天线阵的馈电网络应具有优良特性，保证微波能量顺利从天线辐射到空间中去，而且应结构牢固，以保证长期使用的可靠性。
这就是说，在天线与接收机之间或天线与发射机之间的馈线设备，应对电路形成良好的匹配，反射波尽量小，因而，驻波比应小于，即反射系数小于。
对于宽频带工作的情况，阻抗匹配较难，往往把驻波比的要求放松到2以下，即反射系数小于。
至于全向基站天线，大部分用在话务量不多的小区中。
一般说来，全向天线采用形式是同轴共线天线。
这种形式天线结构简洁，可靠性高，坚固耐用。
由于地形的变化，有时需要让天线主瓣峰值方向向下倾斜一定角度，或向上倾斜一定角度，简称为下倾天线或上倾天线。
让波束方向任意改变指向的天线，一种依靠机械的方法，如改变天线口径面朝向，叫做机械扫描。
另一种是改变天线口径面上的波前面，依靠的是改变跨越口径面上的相位，则叫做电子扫描。
相控阵天线是现代天线发展最快应用最广的一种电子扫描天线。
由于相控阵天线成本较高，目前基站天线中应用较多的天线是具有固定倾斜角度的下倾或上倾天线。
下倾天线电波波前面的改变，是由馈电网络中提供相位移而形成的。
由于各单元的相位都需要按倾斜角的要求，而作出精确的改变，引起它们输入阻抗的变化，互阻抗也会发生变化，所以馈电网络应作出相应的调整，以保证良好的阻抗匹配。
上倾天线的情况类似。
可以在一定角度范围内控制波束指向的天线，叫做电可调天线。
电可调天线通常在馈电网络中装有可作机械调整其移相相位的装置。
由于成本较高，在组网时，若能事先作出较好设计，可以用下倾或上倾天线取代。
基站天线另一重要指标为三阶交调，必须控制好，否则会影响基站的正常工作。
相控阵天线的发展，形成了自适应天线。
自适应天线的发展，则形成了智能天线。
随着手机的大量普及，通话量不断增大，相互分离和避免干扰，愈来愈显得重要，而非常需要解决这一问题。
采用第三代天线，即智能天线，是基站天线发展的必然趋势，也是即将采取的一项重要技术。
三、性能指标与检测方法基站天线是基站的重要组成部分。
天线电气性能指标的优劣直接影响基站的工作性能。
基站天线的基本作用是能量转换。
我们可以设计各种天线，以形成所要求的方向性。
描述天线能量转换和方向性的电参数有许多个，如方向图，方向系数，增益、效率、输入阻抗，辐射电阻，以及频带，极化等等。
下面将对基站天线的主要性能作一说明，并略述检测方法。
1.方向图（波瓣）天线辐射或接收无线电波的能力，在空间不同方向上，是不一样的，即不均匀的，因而形成天线的方向性。
为了表示天线的方向特性，规定出几种方向性电参数。
我们通常采用天线的辐射方向图，简称为方向图，来进行定量分析和考核。
天线方向图是辐射参量随空间方向变化的图形表示。
辐射参量可以是辐射的功率密度，场强，相位，也可以是极化。
一般情况下，辐射方向图指远区方向图，是空间不同方向的二维函数。
通常，我们所应用的是天线辐射能量功率通量密度的方向图。
在不作专门说明的情况下，辐射方向图常常指功率方向图，或场强方向图。
通常假定天线口径所在平面为xy平面，口径面朝向子轴的方向，θ为俯仰角的余角，从子轴算起，φ角在xy平面即天线口径面上，从x轴算起。
讨论的方向图为远区方向图，表示天线在距离相当远的以天线为中心的大球面上各点福射或接收到的功率的相对比值，是用θ和φ表示的二维函数。
在三维坐标中，方向图可表示为一个三维曲面，这样的方向图称为立体方向图或空间方向图。
立体方向图形象直观，理论上常常可以计算后描绘出来，但实际上不容易全部测量出来。
因此，天线方向图通常用两个互相垂直的主平面内的方向图来表示，称为主平面方向图，或主平面波瓣。
基站天线通常垂直安装，两个主平面取为垂直面和水平面，而称为垂直波瓣和水平波瓣。
波瓣的绘制可以采用极坐标，也可以采用直角坐标。
极坐标波瓣较直观，而直角坐标波瓣则较精确，各有所长。
波瓣通常用分贝表示，这样易于读各点的分贝数。
波瓣形状可以用波瓣参数简单地定量说明。
如果波瓣只有一个主瓣，福射功率的集中程度可以用两个主平面中的波瓣宽度来表示。
主瓣峰值两边的两个零点之间的夹角称为零功率波瓣宽度，水平面中的记为2θoE，垂直面中的记为2θoH。
主瓣峰值两边，功率下降到峰值一半，即下降3分贝的两个角度之间的φ夹角，叫做半功率波瓣宽度，记为2θ3dBE或者2θ3dBH。
主平面波瓣中，除了主瓣的半功率宽度和零点宽度以外，还有两个重要指标，即副瓣电平和前后辐射比。
副瓣电平，通常指波瓣中最高副瓣峰值小于主瓣峰值的分贝数。
前后辐射比或简称前后比，通常指后瓣峰值低于主瓣峰值的分贝数。
2、增益天线增益的定义是，在输入功率相同的条件下，天线在某方向某点产生的场强平方与点源天线在同方向同一点产生场强平方的比值。