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（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。
见色起意也好 ，一见钟情也罢。
影响天线性能的临界参数有很多通常在天线设计过程中可以进行调整如谐振频率阻抗增益孔径或辐射方向图极化效率和带宽等另外发射天线还有最大额定功率而接收天线则有噪声抑制参数
谐振频率和电谐振与天线的电长度相关电长度通常是电线物理长度除以自由空间中波传输速度与电线中速度之比天线的电长度通常由波长来表示天线一般在某一频率调谐并在此谐振频率为中心的一段频带上有效但其它天线参数（尤其是辐射方向图和阻抗）随频率而变所以天线的谐振频率可能仅与这些更重要参数的中心频率相近
天线可以在与目标波长成分数关系的长度所对应的频率下谐振一些天线设计有多个谐振频率另一些则在很宽的频带上相对有效最常见的宽带天线是对数周期天线但它的增益相对于窄带天线则要小很多
增益指天线最强辐射方向的天线辐射方向图强度与参考天线的强度之比取对数如果参考天线是全向天线增益的单位为dBi比如偶极子天线的增益为2.14dBi 偶极子天线也常用作参考天线（这是由于完美全向参考天线无法制造）这种情况下天线的增益以dBd为单位
天线增益是无源现象天线并不增加激励而是仅仅重新分配而使在某方向上比全向天线辐射更多的能量如果天线在一些方向上增益为正由于天线的能量守恒它在其他方向上的增益则为负因此天线所能达到的增益要在天线的覆盖范围和它的增益之间达到平衡比如航天器上碟形天线的增益很大但覆盖范围却很窄所以它必须精确地指向地球而广播发射天线由于需要向各个方向辐射它的增益就很小
碟形天线的增益与孔径（反射区）天线反射面表面精度以及发射/接收的频率成正比通常来讲孔径越大增益越大频率越高增益也越大但在较高频率下表面精度的误差会导致增益的极大降低
孔径和辐射方向图与增益紧密相关孔径是指在最高增益方向上的波束截面形状是二维的（有时孔径表示为近似于该截面的圆的半径或该波束圆锥所呈的角）辐射方向图则是表示增益的三维图但通常只考虑辐射方向图的水平和垂直二维截面高增益天线辐射方向图常伴有副瓣副瓣是指增益中除主瓣（增益最高波束）外的波束副瓣在如雷达等系统需要判定信号方向的时候会影响天线质量由于功率分配副瓣还会使主瓣增益降低
增益是指在输入功率相等的条件下实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度增益显然与天线方向图有密切的关系方向图主瓣越窄副瓣越小增益越高可以这样来理解增益的物理含义------为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号如果用理想的无方向性点源作为发射天线需要100W的输入功率而用增益为 G = 13 dB = 20 的某定向天线作为发射天线时输入功率只需 100 / 20 = 5W 换言之某天线的增益就其最大辐射方向上的辐射效果来说与无方向性的理想点源相比把输入功率放大的倍数
半波对称振子的增益为G=2.15dBi
4个半波对称振子沿垂线上下排列构成一个垂直四元阵其增益约为G=8.15dBi dBi这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源
如果以半波对称振子作比较对象其增益的单位是dBd
半波对称振子的增益为G=0dBd（因为是自己跟自己比比值为1取对数得零值）垂直四元阵其增益约为G=8.15–2.15=6dBd
增益特性
⑴天线是无源器件不能产生能量天线增益只是将能量有效集中向某特定的方向辐射或接收电磁波能力
⑵天线增益由振子叠加而产生增益越高天线长度越长
⑶天线增益越高方向性越好能量越集中波瓣越窄
天线的带宽是指它有效工作的频率范围通常以其谐振频率为中心天线带宽可以通过以下多种技术增大如使用较粗的金属线使用金属网笼来近似更粗的金属线尖端变细的天线元件（如馈电喇叭中）以及多天线集成的单一部件使用特性阻抗来选择正确的天线小型天线通常使用方便但在带宽尺寸和效率上有着不可避免的限制
阻抗类似于光学中的折射率电波穿行于天线系统不同部分（电台馈线天线自由空间）是会遇到阻抗差异在每个接口处取决于阻抗匹配电波的部分能量会反射回源在馈线上形成一定的驻波此时电波最大能量与最小能量比值可以测出称之为驻波比（SWR）驻波比为1:1是理想情况1.5:1的驻波比在能耗较为关键的低能应用上被视为临界值而高达6:1的驻波比也可出现在相应的设备中极小化各处接口的阻抗差（阻抗匹配）将减小驻波比并极大化天线系统各部分之间的能量传输
天线的复阻抗涉及该天线工作时的电长度通过调节馈线的阻抗即将馈线当作阻抗变换器天线的阻抗可以和馈线和电台相匹配更为常见的是使用天线调谐器巴伦阻抗变换器包含电容和电感的匹配网络或者如伽马匹配的匹配段
半波双极子天线（同上）增益（dBi）辐射方向图是天线发射或接受相对场强度的图形描述由于天线向三维空间辐射需要数个图形来描述如果天线辐射相对某轴对称（如双极子天线螺旋天线和某些抛物面天线）则只需一张方向图
不同的天线供应商/使用者对于方向图有着不同的标准和制图格式[2]
无限长传输线上各处的电压与电流的比值定义为传输线的特性阻抗用Z0 表示同轴电缆的特性阻抗的计算公式为
Z=〔60/√εr〕×Log D/d [ 欧]
式中D 为同轴电缆外导体铜网内径 d 为同轴电缆芯线外径
εr为导体间绝缘介质的相对介电常数
通常Z0 = 50 欧 也有Z0 = 75 欧的
由上式不难看出馈线特性阻抗只与导体直径D和d以及导体间介质的介电常数εr有关而与馈线长短工作频率以及馈线终端所接负载阻抗无关
信号在馈线里传输除有导体的电阻性损耗外还有绝缘材料的介质损耗这两种损耗随馈线长度的增加和工作频率的提高而增加因此应合理布局尽量缩短馈线长度
单位长度产生的损耗的大小用衰减系数 β 表示其单位为 dB / m （分贝/米）电缆技术说明书上的单位大都用 dB / 100 m（分贝/百米） .
设输入到馈线的功率为P1 从长度为 L（m ）的馈线输出的功率为P2 传输损耗TL可表示为
TL = 10 ×Lg P1 /P2 dB
衰减系数为
β = TL / L dB / m
例如 NOKIA 7 / 8英寸低耗电缆 900MHz 时衰减系数为 β= 4.1 dB / 100 m 也可写成 β=3 dB / 73 m 也就是说 频率为 900MHz 的信号功率每经过 73 m 长的这种电缆时功率要少一半
而普通的非低耗电缆例如 SYV-9-50-1 900MHz 时衰减系数为 β = 20.1 dB / 100 m 也可写成β=3dB / 15 m 也就是说 频率为 900MHz 的信号功率每经过15 m 长的这种电缆时功率就要少一半
定义天线输入端信号电压与信号电流之比称为天线的输入阻抗 输入阻抗具有电阻分量 Rin 和电抗分量 Xin 即 Zin = Rin + j Xin 电抗分量的存在会减少天线从馈线对信号功率的提取因此必须使电抗分量尽可能为零也就是应尽可能使天线的输入阻抗为纯电阻事实上即使是设计调试得很好的天线其输入阻抗中总还含有一个小的电抗分量值
输入阻抗与天线的结构尺寸以及工作波长有关半波对称振子是最重要的基本天线 其输入阻抗为 Zin = 73.1+j42.5 欧 当把其长度缩短（3～5）%时就可以消除其中的电抗分量使天线的输入阻抗为纯电阻此时的输入阻抗为 Zin = 73.1 欧 ,（标称 75 欧） 注意严格的说纯电阻性的天线输入阻抗只是对点频而言的
顺便指出半波折合振子的输入阻抗为半波对称振子的四倍即 Zin = 280 欧 ,（标称300欧）
有趣的是对于任一天线人们总可通过天线阻抗调试在要求的工作频率范围内使输入阻抗的虚部很小且实部相当接近 50 欧从而使得天线的输入阻抗为Zin = Rin = 50 欧------这是天线能与馈线处于良好的阻抗匹配所必须的
无论是发射天线还是接收天线它们总是在一定的频率范围（频带宽度）内工作的天线的频带宽度有两种不同的定义
一种是指在驻波比SWR ≤ 1.5 条件下天线的工作频带宽度
一种是指天线增益下降 3 分贝范围内的频带宽度
在移动通信系统中通常是按前一种定义的具体的说天线的频带宽度就是天线的驻波比SWR 不超过 1.5 时天线的工作频率范围
一般说来在工作频带宽度内的各个频率点上, 天线性能是有差异的但这种差异造成的性能下降是可以接受的
天线是由俄国科学家波波夫发明的。1888年，29岁的波波夫得知德国著名物理学家赫兹发现电磁波的消息后，这位曾经立志推广电灯的年轻科学家对朋友们说：“我用毕生的精力去安装电灯，对于广阔的俄罗斯来说，只不过照亮了很小的一角：假如我能指挥磁波，那就可以飞越整个世界！”于是，他埋头研究，……阅读全文 >>
天线辐射特性测量方法如图6所示。远场法可分为室外场、室内场及紧缩场；近场法可分为平面、球面、柱面近场测试法。1．远场方法远场方法又称为直接法，所得到的远场数据不需要计算和后处理就是方向图。但是它往往需要很长的距离才能测试天线的特性，所以大多数的远场方法都在室外测试场地进行。室外场……阅读全文 >>
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（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此……阅读全文 >>
1、按工作性质可分为发射天线和接收天线。2、按用途可分为通信天线、广播天线、电视天线、雷达天线等。3、按方向性可分为全向天线和定向天线等。4、按工作波长可分为超长波天线、长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线、微波天线等。微波天线图3微波天线5、按结构形式和工作原理可分为线天线……阅读全文 >>
移动通信常用的基站天线、直放站天线与室内天线。板状天线无论是GSM还是CDMA，板状天线是用得最为普遍的一类极为重要的基站天线。这种天线的优点是：增益高、扇形区方向图好、后瓣小、垂直面方向图俯角控制方便、密封性能可靠以及使用寿命长。板状天线也常常被用作为直放站的用户天线，根据作用……阅读全文 >>
天线测量中被测天线的工作状态可以是发射状态，也可以是接收状态。这可根据测量的内容，测量的设备、场地条件等因素灵活选择。由天线互易原理得知，两种工作状态测量该天线参数的结果应该是一致的。然而在实际测量中，互易原理必须在一定条件下才能应用。（1）天线必须是线性的、无源的，如卫星电视接……阅读全文 >>
大多数普通天线的测量是测定其远场的辐射特性，如方向图（幅度、相位、极化）、旁瓣电平、增益、频带宽度等。本节将定义这些测量的基本概念。图4为测量辐射特性的典型配置。基本步骤是将一副发射或接收的源天线放在相对于待测天线（AUT）的远场位置上，待测天线架设在可旋转平台上，旋转待测天线，……阅读全文 >>
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R﹤﹤λ/2π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R﹥﹥λ/2π的区域称为远区，在该区域内电磁场能离开导体向空间传……阅读全文 >>
概述连接天线和发射机输出端（或接收机输入端）的电缆称为传输线或馈线。传输线的主要任务是有效地传输信号能量，因此，它应能将发射机发出的信号功率以最小的损耗传送到发射天线的输入端，或将天线接收到的信号以最小的损耗传送到接收机输入端，同时它本身不应拾取或产生杂散干扰信号，这样，就要求传……阅读全文 >>
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。图1天线能量转换原理示意图在发射端，发射机……阅读全文 >>