生活中形形色色的無線電設備，都需要通過無線電波來傳遞信息。而天線，正是發射和接收無線電波的一個重要設備，沒有天線也就沒有無線電通信。

一、天線的基本原理

無線電發射機輸出的射頻信號功率，通過饋線（電纜）輸送到天線，由天線以電磁波形式輻射出去。電磁波到達接收地點后，由天線接收下來（僅僅接收很小很小一部分功率），并通過饋線送到無線電接收機。電磁波和高頻電流的相互轉換實現了信息的傳遞。

當終端開路的平行雙導線上載有交變電流時，就可以發生電磁波的輻射，輻射的能力與導線的長度和形狀有關。如下圖所示，若兩導線的距離很近，電場被束縛在兩導線之間，因而輻射很微弱；將兩導線張開，電場就散播在周圍空間，因而輻射增強。

當兩導線完全張開，導線上的電流方向完全相同時，電磁場輻射能力最強。這種能產生顯著輻射的直導線，被稱為振子。兩臂長度相等的振子叫做對稱振子。每臂長度為四分之一波長、全長為二分之一波長的振子，稱半波對稱振子。將全波對稱振子折合成一個窄長的矩形框，并把全波對稱振子的兩個端點相疊，這個窄長的矩形框稱為折合振子。

二、天線的方向性

天線的方向性是指天線向一定方向輻射電磁波的能力。對于發射天線而言，方向性表示天線把從饋線取得的能量向周圍空間輻射出去，并把大部分能量朝所需的方向輻射。垂直放置的半波對稱振子具有平放的“面包圈”形的立體方向圖，其中軸線方向上輻射為零，水平面上輻射最強。

若干個對稱振子組陣，能夠控制輻射，產生“扁平的面包圈” ，把信號進一步集中到在水平面方向上。

也可以利用反射板可把輻射能控制到單側方向，使天線的輻射像光學中的探照燈那樣，把能量集中到一個小立體角內。拋物面天線（定向天線）就是利用了此方法，其構成包括兩個基本要素：拋物反射面和放置在拋物面焦點上的輻射源。

天線的方向性可以用方向圖來表示，輻射參量可以是天線的輻射功率通量密度、場強、相位、極化等。通常情況下，我們關注比較多的是功率方向圖或者場強方向圖。

在方向圖（又稱波瓣圖）中，包含所需最大輻射方向的輻射波瓣叫天線主波瓣，也稱天線波束。主瓣之外的波瓣叫副瓣或旁瓣、邊瓣，主瓣相反方向上的旁瓣叫后瓣、尾瓣。不同類型天線呈現出不同的波瓣圖。

三、天線的增益

增益是指在輸入功率相等的條件下，實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產生的信號的功率密度之比。它定量地描述一個天線把輸入功率集中輻射的程度，是用來衡量天線朝一個特定方向收發信號的能力。

某天線的增益，就是其最大輻射方向上的輻射效果來說，與無方向性的理想點源相比，把輸入功率放大的倍數。其計算公式如下。

部分天線的增益對比說明如下：

1、板狀天線

采用多個半波陣子排成一個垂直放置的直線陣，再以反射板實現定向輻射。四個半波陣子組成四元式直線陣增益G≈8dBi ，加上反射板制成常規板狀天線(L=1.2m)，其增益約為14—17dBi ；加長型板狀天線（八元式直線陣，L=2.4m），其增益約為16—19 dBi 。

2、柵狀拋物面天線

適用于點對點的通信，常常被選用為直放站的主天線。直徑為1.5m的柵狀拋物面天線，在900兆頻段的增益為G=20dBi ，前后比F/B（前后瓣最大值之比，10 Lg{ （前向功率密度） / （后向功率密度） }）一般不低于30 dB。

四 、天線的極化

天線的極化即輻射或接收的電磁波的電場極化，電場的方向就是天線極化方向。天線的極化在各個方向并非保持恒定，所以天線的極化在其最大指向方向定義才具有意義。

若以地面為參考面，天線的極化方向垂直于地面時，稱之為垂直極化；極化方向平行于地面時，稱之為水平極化。移動通信系統通常用垂直極化，廣播系統通常用水平極化。

垂直極化波要用具有垂直極化特性的天線來接收，水平極化波要用具有水平極化特性的天線來接收。當來波的極化方向與接收天線的極化方向不一致時，接收到的信號都會變小，也就是說，發生極化損失。當接收天線的極化方向與來波的極化方向完全正交時，接收天線也就完全接收不到來波的能量，這時稱發射天線與接收天線是極化隔離的。