天线基本参数的介绍
GSM天线基础知识001
中兴通讯
谢瑞华
内容提要
基站天线基本技术参数及含义 基站天线种类及流行发展趋式
第2页
一、天线基本参数 天线基本参数(Technical Data) 天线基本参数
Blah blah blah bl ah
第3页
电性能参数（ 电性能参数（Electrical properties） ）
第 44 页
风载 （Wind Load ）
Eg: 83N at 160 km/h
第 45 页
迎风面积 （Flat Plate Area） ） 越小越好
第 46 页
接头型式 （Connector Type） ） 7/16”DIN，N，SMA female
第 47 页
包装尺寸 （Shipping Dimensions） ） 长×宽×高
(前向功率) 后向功率)
前向功率 typically ： 25dB
第 27 页
旁瓣抑制与零点填充 （Elevation Upper Side lobes & Null Fill） ）
第 28 页
旁瓣（ 旁瓣（Sidelobes） ）
上副瓣抑制 (dB)
下副瓣抑制 (dB)
第 29 页
第 30 页
尺寸（ 尺寸（Dimensions） ）
长×宽×高 长：与垂直波瓣、增益有关 宽：与水平波瓣有关 高：与所采用的天线技术有关
第 37 页
重量（ 重量（Weight） ） 影响运输、施工
第 38 页
天线罩材料（ 天线罩材料（ Radome Material） ） PVC, ABS, fiberglass等 防晒、防冻，防盐雾，阻燃，抗老化等
长线天线的最佳长度
长线天线的最佳长度长线天线是一种广泛应用于无线通信、广播和导航领域的的天线类型。
它的特点是传输损耗低、覆盖范围广，因此在很多场景下都具有重要应用价值。
本文将详细介绍长线天线的最佳长度计算方法、重要性以及在不同应用场景下的最佳长度，帮助读者更好地理解和应用长线天线。
一、长线天线的基本概念长线天线又称直线天线，是一种直线上排列的多个振子组成的天线。
它的结构简单、制作成本低，但由于其长度与工作频率有关，因此在实际应用中需要根据需求调整长度。
长线天线可分为对称长线天线和非对称长线天线两类，其中对称长线天线具有良好的定向性和稳定性，非对称长线天线则具有较高的阻抗匹配性能。
二、长线天线最佳长度的计算方法长线天线的最佳长度是根据其工作频率来计算的。
对于对称长线天线，最佳长度为其工作波长的1/4，计算公式为：最佳长度= 1/4 × 工作波长工作波长可根据频率来计算，公式为：工作波长= 光速/ 频率其中，光速约为3 × 10^8米/秒。
三、长线天线最佳长度的重要性长线天线的最佳长度对其性能具有重要影响。
当天线长度接近最佳长度时，天线的阻抗匹配性能越好，能量传输效率越高。
同时，最佳长度还能使天线在工作频率下具有较低的传输损耗，提高通信质量。
四、长线天线在不同应用场景下的最佳长度1.无线通信：在无线通信领域，长线天线通常用于基站和移动设备之间的高速数据传输。
此时，最佳长度应根据工作频率和通信距离来调整，以实现最佳的信号传输性能。
2.广播和导航：长线天线在广播和导航领域主要用于地面广播和卫星通信。
这类应用中，最佳长度应使天线具有较高的定向性和稳定性，以覆盖更广泛的区域。
3.航空航天和卫星通信：在航空航天和卫星通信领域，长线天线主要用于卫星与地面站之间的通信。
此时，最佳长度应考虑卫星轨道高度、工作频率等因素，以满足高速、高质量的通信需求。
五、如何调整长线天线以达到最佳性能1.根据工作频率和应用场景选择合适的天线材料和结构。
八木天线参数计算方法
八木天线参数计算方法
八木天线是一种常用于无线通信系统的天线，其特点是具有较宽的频率范围和
较高的增益。
对于设计和优化八木天线，准确计算和确定其参数非常重要。
以下是八木天线参数计算的基本方法。
1. 八木天线的长度计算：八木天线的长度直接影响其工作频率。
根据所需工作
频率，可以使用公式L = λ/2 来计算八木天线的长度，其中 L 为八木天线的长度，
λ 为工作频率的波长。
2. 八木天线的元件排列：八木天线通常由主驱动器和辅助反射器组成。
主驱动
器的长度通常为1/2波长，而辅助反射器的长度为1/4波长。
主驱动器和辅助反射
器之间的距离也需要根据频率来确定。
3. 八木天线的驱动器设计：驱动器是八木天线的核心元件，其设计包括驱动器
的形状和驱动器到辅助反射器的连接方式。
常见的驱动器形状包括V形和半弯曲形，其选择取决于所需的波束宽度和频率响应。
4. 八木天线的辐射特性计算：辐射特性是评估八木天线性能的重要指标之一。
可以使用天线模拟软件进行计算和分析，以得到天线的辐射图案、增益和波束宽度等参数。
5. 八木天线的阻抗匹配计算：阻抗匹配是确保八木天线与传输线之间的能量传
输最大化的关键。
可以通过调整驱动器的长度和形状，以及使用阻抗匹配网络来实现阻抗匹配。
请记住，八木天线参数计算方法可以因具体应用而异，上述方法仅为基本指导。
在实际应用中，根据具体的需求和系统要求，可能需要进行更详细和精确的计算和优化。
最好的方法是参考相关文献和专业资源，或者咨询专业工程师以获取更准确和有效的参数计算方法。
天线调试匹配方法
天线调试匹配方法天线匹配是指对天线进行调试和优化，以使其与所连接的无线电电路或指定频率的无线电信号达到最佳匹配，从而实现最大功率传输或最佳接收灵敏度。
下面将详细介绍天线调试匹配的方法和步骤。
一、天线参数的关系天线的参数与频率有密切的关系，其中包括工作频率、阻抗、谐振频率、增益、方向性等。
在天线调试匹配时，需要首先了解天线的参数。
1.工作频率：天线的工作频率是指天线设计的频段，通常表示为中心频率和带宽。
在进行天线调试匹配时，需要确认实际工作频率是否与设计频率相符。
2.阻抗：天线的阻抗是指天线对外部电路的阻力和反射损耗。
天线与外部电路的阻抗匹配是天线调试匹配的核心内容之一3.谐振频率：天线的谐振频率是指在特定频率下，天线的电感或电容达到谐振状态。
在调试匹配时，需要根据需求调整天线的谐振频率。
4.增益：天线的增益是指天线辐射或接收的信号相对于参考天线（一般为全向天线）的能力。
调试匹配时，也需要关注天线的增益。
5.方向性：天线的方向性是指天线在一些方向上辐射或接收信号的能力相对于其他方向的能力。
方向性天线的调试匹配需要考虑天线的辐射方向和信号强度。
二、天线调试匹配的方法1.实验法：（1）频率扫描法：通过在设定频率范围内逐渐调整天线的参数，如长度、形状等，观察天线输出的功率或接收到的信号强度的变化。
找到最佳参数配置，以实现天线与电路之间的最佳匹配。
（2）阻抗调整法：通过改变天线输入端的附加电路或阻抗匹配网络，使得天线的输入阻抗与电路的输出阻抗相匹配。
常用的阻抗调整方法有线匹配、返料匹配、变压器匹配等。
2.理论法：（1）天线建模：通过使用计算机软件进行天线设计和仿真，根据天线的结构和参数变化，预测天线输出功率或接收到的信号强度的变化。
通过这种方法可以快速定位可能的问题，并指导调试匹配的过程。
（2）天线测量：使用天线测试仪器进行天线参数测量，如输入阻抗，驻波比等，以了解天线的实际性能。
这些测量结果可帮助分析天线与电路之间的匹配问题，并指导调试匹配的步骤。
基本射频和天线基础知识
GSM联通 909~960MHz
51MHz 0.6dBmax 18dBmin/20dB典型 0.4dBmax 80dBmin(825~880MHz) 300W max -140dBc ( +43dBm ×2) -30~+75℃ 标准N型
基本射频知识培训
常用参数测量方法
基本射频知识培训
培训目的
熟悉并掌握各类参数含义 熟悉并掌握相关测量方法
联通 DCS1800
DCS 1800 未发放
SCD MA
FDD 补充频段
DCC中SM1移C8C0动0 DCS1800
DCS1800 Tx 1805 – 1880
PCS1900 Rx 1850 - 1910
联通 DCS1800
DCS 1800 未发放
FDD 补充频段
中国
电信 PHS
CDM
A
WLL
TDD 主要频段
基本射频知识培训
基本射频知识
基本射频知识培训
培训目录
移动通信频谱划分 射频几个基本参数 无源器件基本知识
基本射频知识培训
电信和广播电视的工作频带分配
基本射频知识培训
移动通信频率
➢多址方式
1321
Time
30 kHz
Time
FDMA
Frequency
30 kHz
TDMA
Frequency
Time
测试仪表hp8741测试步骤测量框图如图所示图中方框下所示为该设备常用型号标量网络分析仪源输出经衰减器a衰减值a应保证大于待测品额定输出功率与标量网络分析仪最大输入功率的差值衰减器功率应大于待测品额定输出功率接至其输入入虚线所示调标量网络分析仪的中心频率为待测品中心频率扫频宽度为待测品宽度在传输测量方式下对时延进行直接校准在标量网络分析仪源输出与衰减器a之间并开通待测品从标量网络分析仪上直接读出待测品的传输时延
基站天线简介介绍
基站天线的应用场景
01
02
03
移动通信网络
基站天线广泛应用于移动 通信网络中，如2G、3G 、4G、5G等网络，为手 机用户提供无线通信服务 。
无线局域网
无线局域网（WLAN）中 的接入点（AP）通常也配 备了基站天线，用于实现 无线数据传输和网络覆盖 。
其他无线通信系统
如无线城市、物联网（ IoT）等无线通信系统， 也需要基站天线来实现信 号覆盖和服务。
城市智慧化
城市智慧化建设需要大量的传感器、摄像头等设备进行数据采集和传输，基站天线将为这 些设备提供稳定、高效的无线连接，推动城市智慧化的发展。对未来通信产业影响和价值提升网络性能
基站天线的技术创新和应用拓展将不断提升网络性能，满足人们对 高速、低延迟、大连接的需求，推动通信产业的快速发展。
降低成本
详细描述
增益是衡量天线性能的重要指标之一，通常用分贝（dB）表示。增益越高，天线 在特定方向上的信号传输距离越远。因此，在基站天线设计中，通常会追求较高 的增益以增强信号覆盖范围。
半功率角
总结词
半功率角是指天线在某个方向上的信号强度降低到最大值一半的角度。
详细描述
半功率角是衡量天线方向性的重要指标。半功率角越小，说明天线在各个方向上的信号强度越均匀， 信号覆盖范围也越广。在基站天线设计中，通常会追求较小的半功率角以提高信号覆盖效果。
辐射方向
由于定向基站天线具有明 显的辐射方向性，因此可 以针对特定方向进行信号 覆盖。
信号覆盖范围
由于其较强的方向性，定 向基站天线的信号覆盖范 围相对较小。
全向基站天线
3dB波束宽度
全向基站天线的3dB波束宽度通常在70-90度之间 。
辐射方向
双频天线在毫米波频段的天线效率和口径利用率
双频天线在毫米波频段的天线效率和口径利用率1. 介绍1.1 基本概念双频天线是指能够同时接收和发送两个或多个不同频段信号的天线，其中包括毫米波频段的天线。
毫米波频段通常指30 GHz至300 GHz的频段，属于高频段的一部分。
天线效率和口径利用率是衡量天线性能的两个重要指标。
本文将重点讨论双频天线在毫米波频段的天线效率和口径利用率。
1.2 研究意义天线效率和口径利用率是评估天线性能的重要指标，对于双频天线在毫米波频段的应用具有重要意义。
天线效率是指电磁能量从发射端或接收端传输的效率，较高的天线效率能够提高信号的传输和接收质量。
口径利用率是指天线有效面积与理论有效面积之比，反映了天线在给定频段内的辐射和接收效果。
双频天线在毫米波频段的天线效率和口径利用率对于毫米波通信、雷达、无线传感器网络等应用具有重要参考价值。
2. 双频天线设计原理2.1 天线结构双频天线通常采用复合结构设计，结合不同频段的天线元件来实现多频段的接收和发送功能。
在毫米波频段，常见的天线结构包括微带天线、波导天线、槽天线等。
2.2 天线参数在双频天线设计中，需要考虑的天线参数包括频率带宽、增益、方向性、驻波比、天线效率等。
对于毫米波频段的天线设计，需要特别注意天线效率和口径利用率。
3. 双频天线的天线效率问题3.1 天线效率定义天线效率是指天线辐射或接收的能量与输入或接收到的能量之间的比值，通常用百分比表示。
天线效率越高，天线辐射或接收的能量损耗越小。
3.2 天线效率影响因素双频天线在毫米波频段的天线效率受到多种因素的影响，包括材料损耗、辐射器损耗、结构损耗等。
其中，材料损耗是主要的影响因素之一。
由于毫米波频段的工作波长较短，要求天线材料具有较低的耗散和导电损耗，以减少能量的损失。
3.3 提高天线效率的措施为了提高双频天线在毫米波频段的天线效率，可以采取以下措施：•选择低损耗的材料，如聚合物、复合材料等；•优化天线结构，减少结构损耗；•使用高效的辐射器结构，如微带贴片天线、螺旋天线等。
(完整版)贴片天线的工作原理和基本参数
2．1天线辐射分析的一般过程天线辐射的来源是时变电流或者时变电荷。
天线分析问题就是为了确定给定源的辐射场，与分析其它电磁场问题一样，分析天线辐射问题的本质仍然是在给定边值的条件下求解无源麦克斯韦方程组：∇×H⃗=ðD⃗⃗⃗⃗⃗（2-1）ðt∇×E⃗=−ðB⃗（2-2）ðt∇∙B⃗ =0（2-3）∇∙D⃗=ρ（2-4）但是，通常天线上的时变电荷和电流是未知的而且难以确定，同时天线辐射源所激发的电磁场反过来会影响天线上的辐射源分布，因而直接求解这一边值问题是非常困难的。
实际中常采用的近似方法来求解，即先近似提出天线上的场源分布，这里的场源包括时变的电流源J和时变的磁流源M⃗⃗ ，再计算由此近似场源分布产生的远区辐射电磁场E⃗和H⃗。
由已知场源J和M⃗⃗ 求解E⃗和H⃗的方法有两种，如图2．1所示。
一种是直接建立场源J和M⃗⃗ 与辐射场E⃗和H⃗的积分关系，但是这一积分通常很难求出。
更为常用的另一种方法是引入所谓的辅助势函数，即矢量势函数(包括磁矢势A和电矢势F)。
首先根据场源分布与矢量势的积分关系得到A 和F，再对A和F微分即可求出远区场E⃗和H⃗。
尽管看起来这种方法多了一个中间过程，而且需要同时求解积分和微分，但是这时的被积函数通常会简便很多积分容易求出。
一旦求解出了矢势，则通过微分得到需要的场量就非常容易了。
IntegrationPath1Sources Radiated fieldsJ M⃗⃗ E⃗H⃗Integration DifferentiationPath1 Path2Vector potentialsA F图2.1 天线辐射求解的两种途径下面以仅存在电流源J的情形为例进行说明。
假设电流源J产生的辐射磁场为B A⃗⃗⃗⃗ ，根据(2．3)可知磁场是无散的，可以由一个矢量的旋度来表示。
引入磁矢势A，定义为：B A⃗⃗⃗⃗ =∇×A（2-5）于是磁场与磁矢势之间的关系为：H A⃗⃗⃗⃗ =1μ∇×A（2-6）将上式代入(2．2)得到电流源了产生的辐射电场巧与磁矢势才的关系：∇×E A⃗⃗⃗⃗ =−jωμH A⃗⃗⃗⃗ =−jω∇×A引入标量势∅e，将E⃗+jωA写成∅e的梯度场，使得E A⃗⃗⃗⃗ +jωA=−∇∅e接下来，对(6)式两端取旋度并应用二重矢量积的恒等式可以得到：∇×E A⃗⃗⃗⃗ =J+jωεE A⃗⃗⃗⃗将(2．9)与(2．1)进行比较可以得到：∇2A+k2=−μJ+∇（∇∙A+jωμε∅e)其中k2=ω2εμ。
天线技术简介
天线技术简介1、概述在无线电通信中，天线主要完成导行波（或高频电流）与空间电波能量之间的转换，是一个能量转换器，它有四项最基本的功能：1、天线是一个良好的“电磁开放系统”，它要能够与它的源或负载匹配；2、天线具有方向性特性；3、天线能发射或接收预定极化的电磁波；4、天线具有一定的工作频率范围。
天线的形式有很多，有多种不同的分类方法。
(1)按使用范畴分，有通信天线、雷达天线、广播天线、导航天线等；(2)按天线特性分，如按方向特性分，有定向天线、全向天线、强方向性天线、弱方向性天线；(3)从极化特性分，有线极化（垂直极化、水平极化）天线、圆极化天线；(4)从频带特性分，有窄带天线、宽带天线、超宽带天线；(5)按馈电方式分，有对称天线、非对称天线；(6)按天线上电流分，有行波天线、驻波天线；(7)按使用波段分，有超长波、长波、中波、短波、超短波、微波天线；(8)按外形分，有V型天线、菱形天线、环形天线、螺旋天线、鞭状天线、喇叭天线、抛物面天线等等。
(9)此外，新型天线还有相控阵天线、智能天线、有源天线和手机上常用的微带天线、振子天线、印刷振子天线。
2、天线参数发射天线与接收天线的作用是一个可逆的过程，同一副天线用作发射和用作接收的特性参数（如方向特性、极化特性、阻抗特性等等）是相同的，但是，特性参数的定义却根本不同，也就是说，收发互易性仅限于同一天线收发参数数值的相同，但工作方式与参数定义却是截然不同的。
比如，接收天线上的电流分布与它用作发射时的分布不同。
接收天线电参数是以来波对接收天线的作用（接收电流或感应电动势）为目标，而不像发射天线那样是以辐射场参数（电场强度或功率密度）为目标的。
天线的电参数主要有输入阻抗、辐射电阻、方向图、方向性系数、效率、增益系数、频带宽度和极化系数等等，下面，我们对其中最常用到的几项作简要介绍。
2.1 方向图天线的辐射电磁场在固定距离上随空间角坐标（θ,Φ）分布的图形，称为辐射方向图或辐射波瓣图，简称方向图。
天线基础知识
。这种同一天线收发参数相同的性质被称为天线的收发互易性
，它可以用电磁场理论中的互易定理予以证明。
• 1.2.2 有效接收面积 ;
•
有效接收面积(Effective Aperture)是衡量接收天线接收
无线电波能力的重要指标。接收天线的有效接收面积的定义为
：当天线以最大接收方向对准来波方向进行接收时，并且天线
化，若符合左手螺旋，则为左旋圆极化。
•
图6显示了某一时刻，以+z轴为传播方向的x方向线极化
的场强矢量线在空间的分布图。图7和图8显示了某一时刻，以
+z轴为传播方向的右、左旋圆极化的场强矢量线在空间的分布
图。要注意到，固定时间的场强矢量线在空间的分布旋向与固
定位置的场强矢量线随时间的旋向相反。椭圆极化的旋向定义
20
20. 5
主轴
图5 天线方向图的一般形状
•
(2)半功率点波瓣宽度（HalfPower Beam Width, HPBW
）2θ0.5E或2θ0.5H:指主瓣最大值两边场强等于最大值的0.707倍 （或等于最大功率密度的一半）的两辐射方向之间的夹角，又
叫3分贝波束宽度。如果天线的方向图只有一个强的主瓣，其它
第1章 天线基础知识
• 1.1 天线的电参数 • 1.2 天线辐射基础 • 1.3 常见天线分类 • 1.4 阵列天线 • 1.5 智能天线
1.1 发射天线的电参数
•
描述天线工作特性的参数称为天线电参数(Basic Antenna
Parameters)，又称电指标。它们是定量衡量天线性能的尺度。我
，与传输线之间存在阻抗匹配问题。天线与传输线的连接处称
为天线的输入端，天线输入端呈现的阻抗值定义为天线的输入 阻抗(Input Resistance)，即天线的输入阻抗Zin为天线的输入端 电压与电流之比：
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天线基本参数的介绍
殷忠良
2010-03-11
1.1 什么是天线？
空间的无线电波信号通过天线传送到电路；电路里的交流电流信号最终通过天线传送到空间中去。
因此，天线是空间无线电波信号和电路里的交流电流信号的一种转换装置，如图1所示。
图1 空间电波与电路电流通过天线转换的示意图
1.2 天线有哪些基本参数？
天线既然是空间无线电波信号和电路中的交流电流信号的转换装置，必然一端和电路中的交流电流信号接触，一端和自由空间中的无线电波信号接触。
因此，天线的基本参数可分两部分，一部分描述天线在电路中的特性（即阻抗特性）；一部分描述天线与自由空间中电波的关系（即辐射特性）；另外从实际应用方面出发引入了带宽这一参数。
描述天线阻抗特性的主要参数：输入阻抗。
描述天线辐射特性的主要参数：方向图、增益、极化、效率。
除了带宽之外，后文将对每个参数进行介绍。
图2 天线的一些基本参数
1.3 输入阻抗
天线输入阻抗的意义在于天线和电路的匹配方面。
当天线和电路完全匹配时，电路里的电流全部送到天线部分，没有电流在连接处被反射回去。
完全匹配状态是一种理想状态，现实中，不太可能做到理想的完全匹配，只有使反射回电路的电流尽可能小，当反射电流小到我们要求的程度的时候，就认为天线和电路匹配了。
通常，电路的输出阻抗都设计成50Ω或者75Ω，要使天线和电路连接时匹配，那么天线的输入阻抗应设计成和电路的输出阻抗相等。
但通常天线的输入阻抗很难准确设计成等于电路的输出阻抗，因此在实际的天线和电路的连接处始终存在或多或少的反射电流，即一部分功率被反射回去，不能向前传输，如图3所示。
描述匹配的参数如表1所示。
电压驻波比和回波损耗都是描述匹配的参数，只是表达的形式不同而已。
图3 电流在传输线不连续处产生反射的示意图
参数对参数的一些描述
电压驻波比（VSWR）设输入电流大小为1，被反射回去的电流为Γ，那么电压驻波比为：
（1＋Γ）／（1－Γ）
电压驻波比只是个数值，没有单位。
Γ＝1/3，电压驻波比则为2；当电流被全部反射时，Γ＝1，电压驻波比为＋∞；当没有反射电流时，Γ＝0，电压驻波比为1。
反射功率按Γ2计算，如反射电流是Γ＝1/3，那么反射功率是Γ2＝1／9。
回波损耗（RL）回波损耗通常用对数表示，如果反射电流是Γ，那么回波损耗为20lg（Γ），单位dB。
Γ＝1／3时，回波损耗为－9.5424dB；当电流被全部反射时，Γ＝1，回波损耗为0dB；当没有反射电流时，Γ＝0，回波损耗为－∞dB。
1.4 方向图
天线方向图描述了天线在各个方向的辐射特性，包括辐射场在每个方向的强度、特点等。
一个天线可以看成是由很多个小的辐射元构成的，每个辐射元都向空间辐射电磁波。
这些辐射元辐射的电磁波在有的方向相互叠加，辐射场变强了；有的方向相互抵消，辐射场变弱了。
因此，普遍情况是天线在不同方向的辐射场强度都不同。
以半波振子天线的方向图为例，如图4所示，该天线在水平方向的辐射最强，在垂直方向的辐射几乎为零。
图4显示的是一个三维的立体方向图，通常我们可以选择在两个相互垂直的平面上的二维方向图曲线来描述天线的方向图性能，如图5所示，用水平面和垂直面的方向图曲线来表示该天线的方向图特性。
a 立体方向图
b 侧视图
c 俯视图
图4 半波振子天线的方向图
a 垂直面方向图
b 水平面方向图
图5 半波振子天线的二维方向图曲线
1.5 增益
天线增益描述了天线在某个方向的辐射强弱程度。
为了更直观地了解增益这一概念，以半波振子天线为例，在天线向空间辐射出去的总功率一定的前提下，先假设方向图是全向的，如图6所示（实际的半波振子天线的方向图如图4、图5所示），即在各个方向的辐射强度都是一样的，而且设每个方向的强度都为1；再回到天线实际的方向图，真实情况是天线的辐射在有的方向强有的方向弱，对于半波振子，如图4所示，在水平方向辐射强垂直方向弱，即天线在某个方向的辐射强度不一定是1，可能大于1也可能小于1，例如在某个方向天线的辐射强度是1.5，那么天线在这个方向的增益就是
G＝（1.5÷1）×η
其中η是天线效率，在1.7节在做详细介绍；
1.5表示天线在这个方向的辐射强度；
1表示在同样的辐射总功率下，假设天线是全向辐射时，天线在各个方向的辐射强度。
通过上面的描述可知，天线的增益是和方向相关的，表示的某一方向的辐射特性。
通常我们提的增益是最大增益，就是天线在辐射最强的方向的增益。
例如我们说半波振子天线增益是1.64（转换成对数为2.15dBi），指的是在半波振子辐射最强的方向（图4中的水平方向）的增益值。
图6 假设的全向方向图示意图
1.6 极化
天线极化描述了天线在某个方向的辐射场的矢量方向。
辐射场中不管是电场还是磁场，都是矢量（即有大小和方向）。
我们首先讨论电场。
电场的极化最普遍的是椭圆极化。
如图7所示，电场在向前传播的过程中，电场的方向也在绕着传播方向旋转，图中用长度表示电场的大小，用箭头表示了电场的方向，那么沿电波传播方向看过去，电场矢量的末端沿着一个椭圆的轨迹在旋转，椭圆长轴为a短轴为b。
电场的极化是根据沿电波传播方向看过去，电场矢量末端的移动轨迹来定义的。
当轨迹是椭圆时，就是椭圆极化；当轨迹是圆时，就是圆极化；当轨迹是一条线是，就是线极化如图8所示。
圆极化和线极化是椭圆极化的特殊情况，当椭圆的长轴a和短轴b相等时，就是圆了；当椭圆的长轴a远远大于短轴b时，就是一条线了。
因为在电磁波传播过程中电场方向、磁场方向和传播方向始终是固定的正交（垂直）关系，因此如果知道了传播方向，只需要考察电场的方向，就可以确定磁场的方向。
通常说的极化都是描述的电场的方向。
当椭圆极化的长轴和短轴相差不大时，就认为极化接近圆极化了，通常长轴比短轴小于2（即a÷b≤2，对应轴比小于3dB）时，就认为是圆极化。
沿传播方向看过去，电场矢量末端沿圆顺时针旋转，称其右旋圆极化；沿圆逆时针旋转，称其左旋圆极化。
线极化电场矢量末端移动轨迹在一条线上，当这条轨迹线与地面平行时，称其为水平极化；当这条轨迹线与地面垂直时，称其为垂直极化；当这天轨迹线与地面不平行也不垂直，而与地面有某一夹角，如夹角为45°，那么称其为极化方向45°。
图7 电场椭圆极化示意图
图8 电场线极化示意图
1.6 效率
天线效率描述了天线将输入端功率转化为辐射功率的能力。
几个例子来说明：假如在天线端口的输入功率是1，由于匹配不好，有0.2的功率在端口处被反射回去了，剩下0.8的功率送入了天线，由于天线材料损耗使得0.1的功率损失了，还由于表面波或者天线周围物体的存在，0.1的功率沿其他途径传输到其他地方消散了，没有辐射出去，最后还有0.6的功率转化成了空间电磁波辐射到周围空间中去了，那么天线的效率就是
(1－0.2－0.1－0.1)÷1＝60%
可以看出，天线的效率可以这样定义：
天线效率＝辐射功率÷输入功率。