天线发射和接收性能指标
天线的主要性能指标和相关知识
天线的主要性能指标
1、方向图：
天线方向图是表征天线辐射特性空间角度关系的图形。以发射天线为例，从不同角度方向辐射出去的功率或场强形成的图形。一般地，用包括最大辐射方向的两个相互垂直的平面方向图来表示天线的立体方向图，分为水平面方向图和垂直面方向图。平行于地面在波束最大场强最大位置剖开的图形叫水平面方向图；垂直于地面在波束场强最大位置剖开的图形叫垂直面方向图。
描述天线辐射特性的另一重要参数半功率宽度，在天线辐射功率分布在主瓣最大值的两侧，功率强度下降到最大值的一半（场强下降到最大值的0.707倍，3dB衰耗）的两个方向的夹角，表征了天线在指定方向上辐射功率的集中程度。一般地，GSM定向基站水平面半功
率波瓣宽度为65°，在120°的小区边沿，天线辐射功率要比最大辐射方向上低9-10dB。
2、方向性参数
不同的天线有不同的方向图，为表示它们集中辐射的程度，方向图的尖锐程度，我们引入方向性参数。理想的点源天线辐射没有方向性，在各方向上辐射强度相等，方向是个球体。我们以理想的点源天线作为标准与实际天线进行比较，在相同的辐射功率某天线产生于某点的电场强度平方E2与理想的点源天线在同一点产生的电场强度的平方E02的比值称为该点的方向性参数D=E2/E02。
3、天线增益
增益和方向性系数同是表征辐射功率集中程度的参数，但两者又不尽相同。增益是在同一输出功率条件下加以讨论的，方向性系数是在同一辐射功率条件下加以讨论的。由于天线各方向的辐射强度并不相等，天线的方向性系数和增益随着观察点的不同而变化，但其变化趋势是一致的。一般地，在实际应用中，取最大辐射方向的方向性系数和增益作为天线的方向性系数和增益。
天线实验小结
天线实验小结
在这次天线实验中，我学到了很多关于天线设计和性能的知识，并进行了实验验证。通过实验，我了解了天线的基本原理、性能指标以及天线的调试方法。
首先，在实验中我学到了天线的基本原理。天线是将电磁波能量转换为电流（或电压）信号的装置。在实验中，我们使用了短天线和长天线进行实验，了解了它们的工作原理。短天线主要用于接收高频信号，而长天线主要用于接收低频信号。通过实验，我进一步了解了天线的接收原理和转换过程。
其次，我了解了天线的性能指标。在实验中，我们测量了天线的增益、方向性、频率响应等性能指标。增益是指天线将接收到的信号转换为电流（或电压）的能力，它与天线的方向性密切相关。方向性是指天线在空间中接收或发射信号的特性，它取决于天线的结构和设计。频率响应是指天线在不同频率下的接收或发射信号能力，它是衡量天线性能优劣的重要指标。通过测量这些性能指标，我了解了天线的工作特性。
最后，我学习了天线的调试方法。在实验过程中，我们使用了接收机和频谱仪等仪器对天线进行调试。通过调整天线的位置、角度和长度，我们可以改变天线的性能。实验中，我观察到天线的性能会随着调整而改变，这进一步巩固了我对天线工作原理的理解。
在这次实验中，我也遇到了一些问题。例如，我发现长天线接收低频信号的性能较好，但接收高频信号的性能较差。通过分
析实验数据和对比实验结果，我得出了天线工作原理和性能之间的关系，进一步加深了我的理解。
综上所述，通过这次天线实验，我学到了很多关于天线设计和性能的知识。通过实验验证，我进一步巩固了对天线工作原理和性能的理解，并学会了天线的调试方法。这次实验对我今后从事相关工作或深入研究天线领域具有重要意义。
天线基本知识汇总
天线基本知识汇总
天线是无线通信系统的重要组成部分，它负责将电能转换为电磁波，将信号从传输介质（如空气）中发射出去或接收回来。天线的性能直接影响着无线通信系统的质量和可靠性。下面是关于天线基本知识的汇总。1.天线的分类：
根据应用领域和工作频率不同，天线可以分为不同的类型，如定向天线、全向天线、扇形天线、微带天线等。
2.天线的工作原理：
天线的工作原理基于法拉第电磁感应定律，当电流通过天线时，它会产生一个电磁场，从而形成电磁波。接收时，电磁波会被天线吸收，然后产生电流。
3.天线的参数：
天线的主要参数包括频率范围、阻抗、增益、方向性、辐射效率等。这些参数决定了天线的性能和适用场景。
4.天线的性能指标：
-增益：天线将电能转换为电磁能的能力，通常以分贝（dB）为单位表示。增益越高，天线的发射和接收距离越远。
-方向性：天线辐射或接收信号的特定方向能力。定向天线具有较高的方向性，可以减少多径传播和干扰。
-阻抗：天线的输入或输出端口的电阻性质。与发射端口匹配的阻抗可以最大程度地传递电能，减少反射损耗。
-波束宽度：天线主瓣的角度范围。较窄的波束宽度意味着更好的方向性和更高的增益。
-辐射效率：天线将输入功率转换为有效辐射功率的能力。辐射效率高的天线可以更好地实现远距离通信。
5.天线的结构和设计：
天线的结构包含一个或多个导体元件，并且根据应用需求进行设计。常见的天线设计包括垂直极化天线、水平极化天线、天线阵列、圆极化天线等。
6.天线的应用：
天线在各种无线通信系统中广泛应用，包括移动通信、卫星通信、无线局域网、雷达、无线电广播等。
卫星天线参数
卫星天线参数
卫星天线的参数包括以下几个方面：
1. 频率范围：指天线可以接收和发送的频率范围。不同类型的卫星通信系统有不同的频率要求。
2. 增益：指天线在某个方向上的辐射功率相对于理想点源的辐射功率的增加倍数。增益决定了卫星天线的接收和发送能力。
3. 馈电方式：常见的馈电方式有两种，一种是直馈方式，即天线与卫星通信设备直接相连；另一种是通过馈电系统进行传输，输出信号再经过馈电系统进入卫星通信设备。
4. 极化方式：指天线在信号传输中，电磁波的振动方向和
传播方向之间的关系。常见的极化方式有水平极化、垂直
极化、圆极化等。
5. 天线类型：根据天线的结构和功能，可以分为平板天线、抛物面天线、喇叭天线、Horn天线等多种类型。
6. 天线尺寸：指天线的物理尺寸，包括直径、长度、宽度等。天线尺寸的选择与实际应用场景和需求有关。
7. 通信覆盖范围：指卫星天线能够覆盖的区域范围，通常
由天线的波束和天线指向控制系统决定。
以上是一些常见的卫星天线参数，具体的参数会根据不同
的卫星通信系统和应用场景有所不同。
天线的五个基本参数
天线的五个基本参数
1 关于天线的五个基本参数
天线作为无线通讯的核心技术受到各路观众的广泛关注，五个主
要的 parametric 参数是天线特性的重要参考指标，包括增益、驻波比、半功率角、垂直波束宽度和水平波束宽度。
1 增益
增益(也被称为功率增益)是衡量天线收发能力的重要性能指标，
多用来衡量天线的信号增益真实性，一般越大表示接收和发射信号能
力越强。一个常见单位是dBi，它是相对于理想天线的增益。
2 驻波比
驻波比是衡量天线稳定性的重要指标，表示通过某一频率的有功
功率与负载的比例，驻波比越高，表示天线稳定性越强。
3 半功率角
半功率角是衡量天线波束宽度的重要指标，是指在半功率容量点
(3dB点)处，天线发出和接收能量线与光轴之间夹角，这个角度越小，表示天线空间分布越集中，优度越高。
4 垂直波束宽度
垂直波束宽度是指一条水平线上，从天线输出的重要能量路径两
头向垂直方向投射的角度。它受到天线结构的影响很大，我们一般认
为越窄的波束宽度，表示发射的范围越窄，表示天线的利用效率越高。
5 水平波束宽度
水平波束宽度是指一条垂直线上，从天线输出的重要能量路径两头向水平方向投射的角度，是衡量天线射向性的重要指标。天线的水平波束宽度越窄，表示波束能量线对水平方向的散射越少，传输效率越高。
总之，增益、驻波比、半功率角、垂直波束宽度和水平波束宽度都是专业从事无线通信设计必备的参数，这五个参数从不同的角度反映了天线的性能，所有的参数都应该按照项目特点来进行综合评估。
11.2 基站天线的主要技术参数[25页]
![11.2 基站天线的主要技术参数[25页]](https://img.taocdn.com/s3/m/5a17533e680203d8cf2f24a2.png)
六、基站天线的技术参数
13)反射损耗与电压驻波比(VSWR)
一般来讲，发射机通过天线发射电磁波，都不会 100％发送出去，总会因为天线阻抗不匹配而在天线 接头处反射回部分功率。反射损耗指在天线的接头处 的反射功率与入射功率的比值。反射损耗反映了天线 的匹配特性。
六、基站天线的技术参数
13)反射损耗与电压驻波比(VSWR)
利用上述公式得出，当VSWR=1.5:1时， R.L.=-13.98dB。
六、基站天线的技术参数
14)前后比
该指标只对定向天线有意义。指天线前向 最大辐射方向的功率密度与后向±30度范围内的 最大辐射方向的功率密度的比值。前后比反映天 线对后向干扰的抑制能力。一般的基站天线该指 标要求达到25dB。
六、基站天线的技术参数
10)波束下倾
目前波束下倾主要有以下几种：
(1)固定波束电下倾
天线设计时，通过控制辐射单元的幅度和相位，使天线主波 束偏离天线阵列单元取向的法线方向一定的角度(如：3°、 6°、9°等)，并与机械下倾配合，可以使天线附角调节范围 达到18-20°(主要供应商KATHRIEN、ALLGON、DB)。
一般来讲，发射机通过天线发射电磁波，都不会 100％发送出去，总会因为天线阻抗不匹配而在天线 接头处反射回部分功率。
反射损耗指在天线的接头处的反射功率与入射功 率的比值。反射损耗反映了天线的匹配特性。
天线基础知识
天线基础知识
天线基础知识
天线在无线电通信技术中是起到发射或接收电磁波的
作用，天线性能的优良与否，往往在无线通信中起到事半功倍的作用。从原理上讲，发射天线和接收天线是互易的，但在实际应用中还是有差别的。一副在某一段频率上发射性能优良的天线，一定也是在该段频率上接收性能优良的接收天线，但随便一条能接收的天线，却不一定也是优良的发射天线。大部分研究和讨论天线的文章、资料都偏重于发射方面，其实，关于天线的接收方面也有很大的考究，这一点，对我们侧重无线电接收的爱好者来说，往往显得尤为重要。
一般来说（除了发射和接收共用的天线），发射天线为了突出和强调发射效果，往往采用谐振天线（窄带天线），而接收天线却往往采用非谐振天线（宽带天线），即使接收天线回路在某些频率上存在谐振，但天线回路衡量谐振程度的品质因数（Q值）还是比较低的，这样的天线基本上可以看成是非谐振天线。如果用想同一条天线来完成全波段接收，包括V/U波段，甚至到1G以上频率的接收，最好是选择一些厂家经过专门设计的宽带天线，有些宽带天线可以工作在500KHz-1500MHz的频率范围内，但宽带天线（非谐振天线）接收弱信号的效果总是不如窄带天线（谐振天线）。至于随便拿来一条几米长的导线或是其它的天线充当全频天线来搞全频接收，肯定不会有好的效果。
衡量一个天线发射和接收性能的优劣，主要有这样几个技术指标。
一、天线效率
天线效率和架设天线的导体材质、天线形状、工作频率、天线长度、天线架设高度有关。
1、天线材质
尽量选择导电性能好、电阻率低的金属材料，如银、铜、铝等。由于银线材的成本太高，所以实际应用中最好选择电工纯铜线.由铜矿石冶炼后，除去杂质，尤其要减少氧化物，再通过电解后得到电解铜，然后拉成丝。这种电工纯铜的杂质少，电阻率很低。一些正规国营电线厂生产的电线和漆包线都属于这类线材。现在市场上还常常见到一些乡镇企业或个体户用回收的废旧铜冶炼后（再生铜）生产的电线，这种铜线材所含杂质较多，电阻率也较大，如果用这种线材制做天线时，天线的效果不会很好，往往还会增大接收时的
wifi天线指标要求
wifi天线指标要求
WiFi天线的指标要求主要包括以下几个方面：
1.增益：天线的增益是衡量其接收和发射能力的重要指标。增益越高，天线对信号的敏感
度越好，能够提高无线通信的覆盖范围和数据传输速率。
2.辐射图案：辐射图案描述了天线在不同方向上的辐射强度分布。对于WiFi天线，通常
需要全向辐射天线以实现室内环境的全方位覆盖，而对于室外环境或需要远距离传输的场景，定向辐射天线更为适用，因为它们在特定方向上具有较高的辐射强度。
3.辐射效率：天线的辐射效率是衡量其能量转换效率的指标，即辐射功率与输入功率的比
值。理想情况下，天线的辐射效率应该接近100%，这意味着所有的输入能量都转换为电磁波辐射出去。然而，实际的天线会因为各种因素（如热损耗、介电损耗等）而产生能量损失。为了提高天线的辐射效率，需要尽可能增加辐射电阻并降低损耗电阻。4.特性阻抗：特性阻抗描述了天线在不同频率下的电阻和电抗特性。理想情况下，天线的
特性阻抗应该与传输系统的阻抗相匹配，以实现高效的能量传输。这可以通过调整天线的形状、尺寸、工作波长、馈电点以及周围环境等因素来达到。
天通卫星通讯的指标要求
天通卫星通讯的指标要求
天通卫星通讯的指标要求涉及到许多方面，包括卫星的轨道、
发射功率、天线增益、覆盖范围、频率规划、数据传输速率、服务
质量等等。首先，卫星轨道是指卫星在地球轨道上的运行路径，这
涉及到轨道高度、轨道倾角、轨道形状等参数。其次，发射功率是
指卫星发射信号的功率强度，这关乎信号在传输过程中的衰减情况。天线增益则是指卫星天线接收和发射信号的能力，影响信号的覆盖
范围和质量。频率规划是指卫星通讯系统中不同频段的合理规划和
分配，以避免频谱干扰和提高频谱利用率。数据传输速率是指卫星
通讯系统能够支持的数据传输速度，这关系到通讯的效率和实时性。服务质量则是指卫星通讯系统能够提供的通讯质量，包括通话清晰度、数据传输稳定性等方面。综合考虑这些指标要求，可以确保卫
星通讯系统能够稳定、高效地提供通讯服务，满足用户的需求。
卫星通信地球站收发射频设备技术性能指标浅释(三)--地球站接收设备性能指标浅释(论文)
DCW
卫星讲座
卫星通信地球站收发射频设备技术性能指标浅释（三）
—— 地球站接收设备性能指标浅释
甘仲民
（解放军理工大学通信工程学院，南京 210007）
摘要：射 频设备，包括天 线、接 收 机、发 射 机，是 卫星通信地 球 站的重要 组 成部分，决定了通信链 路的传输 性能，为 了保 证好 的通信质量、可靠性 和电 磁兼 容 性，对 R F 设备 给出了严格 的规 定，构成了一整 套技 术 指标体系，本讲座将阐明 这些指标的定义和内涵，并给出案例。
Introduction of Technical Performance Specification for Receiving-Transmitting RF Equipment of a Satellite Communications Earth Station (Part 3)
-- Introduction of Technical Performance Specification for Receiver of Earth Station
可见，载波频率引入了相位时延T P， 而调幅波包络的θ 时(ω延) =为−τ 0ω。这−θ个0 结论，对 于由调 制 包 络和正（余）弦 载 波 构成 的
信号都是成立的。
如 上文 所 述 ，当 传 输电 路 的 相－频 特 性 为 理 想 的 线 性 关 系 时，群 时延 为 一 常 数 ，这 样 ，输出 信号相 对 于 输 入信 号只产 生一 恒 定 的 时延，对信号 的正 确 检 测 没有 影 响。实 际 上 ，通常 滤 波器 的 相－频 特 性不是 理 想的 线 性 ，举 例 说 ， 图5给出0.1d B等 波纹契比雪夫 低通原型 滤 波器 的 幅－频 与 群 时延 特 性。电 路 的 相－频特性的非线性将导致信号波形的 失真（见图6），并使符号之间出现干扰， 从而使信噪比（E b / N 0）恶化，数字通信 中的误比特率增加。
天线的基本知识
天线的基本知识
天线是无线通信中的重要组成部分，其作用是将电信号转换为电磁波进行传输或接收。天线是无线通信系统中的关键元件，其性能直接影响到通信质量和距离等因素。下面将介绍天线的基本知识。
一、天线的定义和作用
天线是一种用于发射或接收电磁波的装置。在无线通信中，天线的作用是将电信号转换为电磁波发射出去，或者将接收到的电磁波转换为电信号进行处理。天线在无线通信系统中起着桥梁的作用，连接着发射机和接收机之间的电信号与电磁波之间的转换。
二、天线的基本原理
天线的工作原理是基于电磁学的知识。当电流通过天线时，会在天线附近产生电磁场。这个电磁场会随着电流的变化而产生变化，从而形成电磁波并辐射出去。当接收到的电磁波通过天线时，会在天线上感应出电流，从而实现电磁波到电信号的转换。
三、天线的结构和类型
天线的结构形式多种多样，常见的有单极天线、双极天线、方向天线、全向天线等。单极天线是指由一个导体构成的天线，常见的有垂直天线和水平天线。双极天线是由两个导体构成的天线，常见的有偶极子天线和环形天线。方向天线是指天线辐射或接收信号的主要方向是有限的，适用于需要指向性传输的场景。全向天线是指天
线辐射或接收信号的主要方向是全方向的，适用于需要全向传输的场景。
四、天线的性能指标
天线的性能指标主要包括增益、方向性、频率响应、波束宽度、驻波比等。增益是指天线在某个方向上辐射或接收信号的能力，是衡量天线性能好坏的重要指标。方向性是指天线在某个方向上辐射或接收信号的能力相对于其他方向的能力。频率响应是指天线在不同频率上的辐射或接收信号的能力。波束宽度是指天线主瓣辐射功率下降到峰值功率的一半所对应的角度范围。驻波比是指天线输入端的驻波比，用来衡量天线和传输线之间的匹配程度。
天线类型以及重要指标
天线增益
• 增益的定义与半波振子或全向辐射器有关。全向辐射器是假设在所有 方向上的辐射功率相等。在某一方向的天线增益是该方向上它产生的 场强的平方除以全向辐射器在该方向产生的场强的平方。 • 天线增益一般常用dBd和dBi两种单位。dBi用于表示天线在最大辐射 方向场强相对于全向辐射器的参考值；而相对于半波振子的天线增益 用dBd表示： • 0dBd=2.15 dBi • dB：仅仅是个相对值，dB＝10log（P1/P2），比如A基站的发射功率 是 600mw，B基站是300mw，那么A基站比B基站发射功率高10lg （600/300）＝3 dB，从公式中可以看出dB是表征两个功率的相对值， 是没有单位的。dB是一个无单位的量纲。 • dBm：是一个考证功率绝对值的值，公式为dBm=10lg(功率/1mW)， 如我们常用的基站是500mw，换算成dBm就是10lg(500mW/1mW)＝ 27dBm（意思是27dB毫瓦）。还有一个单位dBW是将公式中的1mW 改成1W，其他都一样。1W=30dbm;1mw=0dbm，1W＝0dbW
- 45度倾斜的极化 度倾斜的极化
双极化天线
• 双极化天线是由极化彼此正交的两根天线封装 在同一天线罩中组成的，采用双线极化天线,可 以大大减少天线数目，简化天线工程安装，降 低成本，减少了天线占地空间。在双极化天线 中，通常使用+45°和-45°正交双线极化。
天线接收功率计算公式
天线接收功率计算公式
天线接收功率是衡量天线接收能力的重要指标之一，它是指天线
从传播的电磁波中接收到的能量。准确计算天线接收功率对于电信通信、无线电频谱利用等领域具有重要意义。
天线接收功率的计算公式可以通过根据天线的接收效能、天线的
增益以及信号传播的距离来推导。接收功率的计算公式如下：接收功率 = 传播的能量× 天线的接收效能× 天线增益× 信
号传播的距离的平方
其中，传播的能量表示传播电磁波的总能量，它与电磁波在传播
过程中的衰减和传输损耗有关。天线的接收效能衡量了天线的接收能力，它与天线的设计、制造质量以及天线和接收器之间的匹配程度有关。天线增益表示天线相对于理想点源天线的增益，它反映了天线的
聚焦和辐射能力。信号传播的距离的平方反映了信号传输的损耗情况，它是传播路径长度的平方。
通过计算天线接收功率，我们可以评估天线的接收能力和系统的
性能。在实际应用中，我们根据需要选择合适的天线和设计合理的天
线系统，以确保传输信号的质量和稳定性。例如，在通信领域，我们
需要根据通信距离、传输介质和系统要求等因素来选择天线，以实现
可靠的通信；在无线电频谱利用中，我们需要根据频谱资源、信号传
达范围等因素来设计天线系统，以提高频谱利用率和传输效率。
需要指出的是，天线接收功率的计算公式仅是一个理论模型，实
际应用中还需要考虑多种因素，如信道噪声、多径效应等。为了提高
天线接收功率的准确性，我们需要进行实际测量和分析，结合实际环
境和应用需求进行系统优化和改进。
综上所述，天线接收功率的计算公式是衡量天线性能的重要指标，它通过考虑传播能量、天线接收效能、天线增益和信号传播距离的平
天线标准解读
天线标准解读
天线标准是一个用来规定和评估天线性能和设计规则的系统性文件。以下是对天线标准的解读：
天线的工作频率：天线的工作频率是指天线能够辐射或接收的信号频率范围。这个范围通常称为天线的带宽。例如，某个天线的带宽是2.3GHz~2.5GHz，则它能够将该频段内的信号有效辐射出去或接收进来，而该频段外的信号例如2GHz，则无法通过该天线辐射或接收。
天线的增益：天线是无源器件，它并不会增大信号强度。天线的增益通常指最大辐射方向的功率增益值，可以理解为天线在特定方向上的辐射能力，增益越大，天线辐射的能量也越集中，在相应方向上辐射能力越强，信号传输距离越远。
天线的主要性能参数：除了工作频率和增益外，天线还有许多其他性能参数，如电压驻波比、辐射参数等。电压驻波比是衡量天线与馈线匹配程度的重要指标，一般要求小于或等于2.0。辐射参数包括主瓣、副瓣、半功率波束宽度、增益等，这些参数决定了天线的辐射特性和方向性。
天线的设计规则：天线的设计规则是根据天线标准制定的，包括天线的尺寸、结构、材料、制造工艺等方面的规定。这些规则确保了天线的性能和可靠性，同时也方便了天线的生产和应用。
总之，天线标准是一个系统性文件，它规定了天线的性能和设计规则，为天线的生产和应用提供了指导和依据。
天线的主要性能指标
天线的主要性能指标
天线是无线通信系统中的重要组成部分，它的性能直接影响到通信系
统的稳定性、可靠性和性能。天线的主要性能指标可以分为以下几个方面。
1.频率范围：天线的频率范围是指天线能够工作的频率范围。不同的
无线通信系统需要不同的频率范围，因此天线的频率范围应该能够覆盖所
需的频率范围。
2.增益：天线的增益是指天线在特定方向上相对于理想同轴电缆天线
的功率增加量。增益越高，天线的接收和发射效果就越好。增益与天线的
指向性有关，指向性越高，增益越高。
3.方向性：天线的方向性是指天线在空间范围内辐射和接收电磁信号
的特性。天线的方向性可以通过天线的辐射图来表示，主要包括主瓣方向
和边瓣。
4.波束宽度：波束宽度是指天线主瓣的宽度，也可以理解为天线对信
号的接收和发送的方向选择性。波束宽度越小，方向选择性越好，但覆盖
范围也会减小。
5.阻抗匹配：天线的阻抗匹配是指天线的输入阻抗与馈线的阻抗保持
一致。阻抗匹配不好会导致信号的反射和损耗，影响信号的传输质量。
6.驻波比：驻波比是指天线输入端口处的反射波和传输波之比。驻波
比越小，说明天线的阻抗匹配越好，信号的传输质量越好。
7.前后比：前后比是指天线在其中一方向上的辐射功率与在反方向上
的辐射功率之比。前后比越大，说明天线的方向性越好，信号的传输干扰
越小。
8.极化方式：天线的极化方式有垂直极化、水平极化、圆极化等。天
线的极化方式应与无线通信系统的极化方式一致，以保证信号的传输效果。
9.环境适应性：天线的环境适应性是指天线在不同的环境条件下的性
能表现。例如，天线在恶劣天气条件下的性能是否稳定，是否受到周围物
天线的基本电参数
天线的基本电参数
天线是⽆线电设备系统实现能量转换的装置，天线性能的好坏直接影响⽆
线电设备系统性能的优劣。⼈们⽤天线的电参数来衡量天线性能的好坏。例如，描述天线能量转换和⽅向特性的电参数有：天线输⼊阻抗、天线⽅向图、天线
增益和天线效率等；描述天线极化特性的电参数有：轴⽐和极化隔离度等。本
章简述这些参数的概念和定义。另外，由天线互易定理可知，按照发射天线定
义的电参数，同样适⽤于接收天线。
1.4.1 ⽅向图
1.⽅向图的定义
天线⽅向图是表征天线辐射特性（场强振幅、相位、极化）与空间⾓度关
系的图形，⽤来表征天线向⼀定⽅向辐射电磁波的能⼒。对于接收天线⽽⾔，
是表⽰天线对不同⽅向传来的电波所具有的接收能⼒。天线的⽅向性特性曲线
通常⽤⽅向图来表⽰。
⽅向图可⽤来说明天线在空间各个⽅向上所具有的发射或接收电磁波的能⼒。
2.⽅向图的表⽰法
完整的⽅向图是⼀个三维的空间图（见图1.4.1（a））。它是以天线相位
中⼼为球⼼（坐标原点），在半径r⾜够⼤的球⾯上，转动天线⽅位⾓或俯仰⾓，逐点测定其辐射特性绘制⽽成的。
三维空间⽅向图尽管可以利⽤已有软件⽅便地进⾏测绘，但在实际⼯程应
⽤中，⼀般只需测得⽔平⾯H和垂直⾯E⽅向图即可（见图1.4.1（b））。
图1.4.1 三维空间图
图1.4.2为4种天线的⽅向图，分别是（a）常规抛物⾯天线；（b）喇叭天线；（c）半波振⼦天线；（d）鞭状天线；以帮助⼤家对不同的⽅向图加深了解。
3.⽅向图的测量坐标
绘制天线的平⾯⽅向图通常采⽤极坐标（见图1.4.3（a）、（b））和直⾓
坐标（见图1.4.3（c））形式，还可以采⽤3D（见图1.4.3（d））⽅向图形式。极坐标绘出的⽅向图形象直观，但对⽅向性很强的天线难以精确地表⽰；直⾓
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天线发射和接收性能指标日期：2010-11-27
一、天线效率
天线效率和架设天线的导体材质、天线形状、工作频率、天线长度、天线架设高度有关。
1、天线材质
尽量选择导电性能好、电阻率低的金属材料，如银、铜、铝等。由于银线材的成本太高，所以实际应用中最好选择电工纯铜线.由铜矿石冶炼后，除去杂质，尤其要减少氧化物，再通过电解后得到电解铜，然后拉成丝。这种电工纯铜的杂质少，电阻率很低。一些正规国营电线厂生产的电线和漆包线都属于这类线材。现在市场上还常常见到一些乡镇企业或个体户用回收的废旧铜冶炼后（再生铜）生产的电线，这种铜线材所含杂质较多，电阻率也较大，如果用这种线材制做天线时，天线的效果不会很好，往往还会增大接收时的白噪声，不利于弱信号的接收。用各种线材制作天线时，截面大的线材接收效果好于截面小的线材。由于高频信号的集肤效应，同样截面时，多股线材的接收效果好于单股线材。铝材料一般在制作八木天线时用的较多。
2、天线的形状
为了提高天线的效率，往往在不同波段采用不同形状的天线，LW段以长线天线为主，MW段以长线天线和环状天线为主，SW段以长线天线、偶极天线和八木天线为主，FM段和V/U波段以八木天线和鞭状天线为主，800M以上的微波段以板状天线和抛物面天线为主。
3、工作频率
工作于不同频率的天线，其效率也是不同的，天线的效率一般都随工作频率的提高而增加，高频天线的效率一般都高于低频天线。有资料表明：长波天线的效率为10%—40%，中波天线的效率为70%—80%，短波天线的效率为90%—95%，超短波（FM、V、U）和微波天线的效率为95%—99%。
4、天线的长度
当天线的有效长度接近其工作频率半波（1/2波长）的正整数倍时，天线的效率较高，若这个倍数增加时，天线的效率还会进一步提高，但波长数（天线长度）的增加与效率的提高不是成正比关系。环型天线的直径增加时，天线效率会提高，环型天线的圈数增加时，天线的效率也会进一步提高。抛物面天线的直径增加时，天线效率的提高会更明显。
5、架设高度
一般来说，天线架设得越高其效果越好，当然这个高度是相对的，实际架设时还要根据环境和架设的成本投资来取舍。
但接收天线在 V 段以上频率使用时，并不是架设得越高越好，这是因为 V 段以上的频率，其场强在空间的垂直分布是不均匀的，有时天线位置架设得低一点的效果反而好于高处的效果。
二、天线的方向性
我们衡量一个天线在发射和接收电磁波性能的优劣时,还要了解天线性能指标的另一个参数——天线的方向性，也就是天线在360°的空间里对各个方向发射和接收电磁波的能力。实际应用中，我们主要关心的是天线在水平方向上的发射和接收电磁波的能力，或者要求天线在我们希望的某些方向上有尽可能大的发射和接收电磁波的能力。
天线的理论基础是电磁场理论，通过麦克斯韦方程加简化了的边界条件可以计算出并确定天线在各个方向上的发射和接收电磁波的结果，这一结果我们可
以用极坐标表达的天线方向图来描述。通过计算得到的这一结果往往太理想化了,有时和实际的天线还有较大的误差。所以，正规生产天线厂家的产品，往往是在电磁消声室里通过实测的的方法得到该类型天线的方向图，我们可以根据自己的需要选择合适方向图的成品天线。业余条件下，自制天线的方向图，可以参考已知同类型天线的方向图。
提到天线的方向图，还要了解电磁波的极化。所谓极化，就是电磁波的电场分量在传播时，是与大地平行的还是垂直的，这样，便有了水平极化和垂直极化之分。公众广播电台的LM、MW、SW、FM、TV广播基本上都是采用水平极化方式，业余电台在HF段也是采用水平极化方式。业务电台的V、U段通信（我们经常使用的对讲机，寻呼机等，包括业余电台的V、U段通信）、AIR、GSM、CDMA等，基本上是采用垂直极化的方式，接收时，为了得到最好的接收效果，接收天线在实际安装时，应尽量与所接收电磁波的极化方式一致，也就是天线的有效单元是采用水平还是垂直方式安装。但800兆以上的频率，接收天线的极化影响并不明显，而且是频率越高，越不明显。另外，接收位置的信号场强高时，接收天线的极化效应不明显，场强弱时，接收天线的极化效应明显。环型天线是个例外，低阻的环型天线是接收电磁波的磁场分量，高阻环型天线的接收对电磁波的磁场分量和电场分量兼而有之，正是由于环型天线结构和接收原理的特殊性，实际使用时我们可以不用去考虑环型天线的极化效应，只需考虑天线的方向性。
另外，无线电波在传输的过程中，经过多径传播后，往往不能保证到达接收位置时还保持严格的极化方式，总会发生一些改变。例如，短波无线电信号传播时在电离层和大地之间的多次弹跳，无线电波经过高山大川时的绕射，城市里高大建筑物对无线电波的反射，等等。说到天线的方向性，基本上可以分为两大类，全向天线和定向天线。
1、全向天线
全向天线的方向图是一个以天线所在位置为圆心的一个圆形，或是一个不规则的圆形。公众广播电台为了得到尽可能大的广播覆盖区域，也可以看成是完成点对面的通信，特别是中波和调频广播，还有电视广播，主要是完成本地区的覆盖，它的发射天线采用的就是全向天线。但短波广播电台却是例外。我们常见到的对讲机（包括各种手持对讲机、接收机）使用的天线，车载对讲机在移动车辆上使用的吸盘天线、夹持天线都属于全向天线, 鞭状天线也是典型全向天线。我们爱好者经常用到的长线天线也可以算是全向天线。
2、定向天线
定向天线的方向图，可以看成是天线位置在花芯的，一朵花的花瓣的图形，不过这朵花的花瓣可能只有一、两个，或是有几个，也可能这些花瓣有大有小，有宽有窄，有长有短，这些花瓣，我们把它称为波瓣。不同类型的定向天线，其方向图也是不一样的。有时，为了特别强调天线在某一方向上的效果，我们可以采用波瓣长而窄的定向天线。在进行抗干扰接收时，或是进行中波和调频广播的远程接收时，常常这样做。短波公众广播电台是用来完成跨地区、跨国界、跨洲际的广播，它的发射天线常常采用定向天线。业务通信电台在V/U段进行点对点的通信时也要用到定向天线。我们常常用到的半波偶极天线、折合振子天线、斜拉天线、倒V天线、八木天线、环型天线等都是属于定向天线。有时我们也可以把一个全向天线和一个定向天线组合在一起，来得到一个具有特殊方向图的组合天线，也可以把几个具有相同方向图的定向天线组合在一起，来得到一个全向天线。