簡介
天線最大增益係數，平時也簡稱天線最大增益或天線增益。指在最大場強方向上某點產生相等電場強度的條件下，標準天線（無方向）的總輸入功率對定向天線總輸入功率的比值，稱該天線的最大增益係數。它是比天線方向性係數更全面的反映天線對總的射頻功率的有效利用程度。並用分貝數表示。可以用數學推證，天線最大增益係數等於天線方向性係數和天線效率的乘積。
測量方法
增益定量地表征了天線把輸人功率集中輻射的能力，展示天線朝特定方向收、發電磁信息的品質，是天線最重要的電訊指標之一，也是分析天線、天線陣之間隔離度、交叉極化比等其他電磁性能參數不可缺少的工具。提高天線增益可以在某一確定方向擴大電波覆蓋範圍、 增加作用距離和強化威力 。因此，天線增益，特別是標準增益天線的設計、測試和標定在軍用和民用實踐中有較強的現實需求和較高的工程意義。天線增益的多種測試方法大體可分為絕對法和相對法類 。絕對法測天線增益需考慮測試饋線的插損、待測天線和檢驗天線 間的測試距離及影響測試精度的眾多誤差源。相對法測天線增益應事先具備已知增益頻響的標準天線。用種方法計算種規格角錐喇叭天線增益出現的差別，促使人們有興趣搞清究竟哪一種方法計算結果離真值更近。Friis傳輸公式是天線增益測試和標定的理論基礎。它闡述了輻射遠場，任意極化，任意最大值指向，作發射檢驗天線的連線埠與作接收待測天線連線埠間的能量傳遞關係。線極化天線增益通常採用“比較法”即相對法測試檢驗天線在處將發射饋線注人的恆定頻率和功率的信號發射 。
比較法是將待測天線與己知增益的標準天線進行比較而測得其增益值的。定義增益時，以點源天線作比較標準，但輻射球狀方向圖的標準點源天線實際上難以實現。因此，測量時，通常是用有方向特性的天線（如半波偶極天線或喇叭天線等）作為比較標準。
鏡象法是兩相同天線法的一種變態，也是實現兩相同天線法的一個具體措施。這種方法是將待測天線作發射，在其前方距離為R處放置一塊大金屬板，當金屬板反射板足夠大時，根據鏡象原理，反射板的作用好象距發射天線ZR處有一個鏡象天線存在一樣，這個鏡象天線就相當於一個接收天線。各種方法進行天線增益側量時，除了儀器本身及收、發天線最大輻射方向是否對準所帶來的誤差外，主要誤差來自於兩個方面：第一，阻抗失配和極化失配；第二，近場效應和多徑干涉。前者，可以通過精確測量反射係數和極化特性，然後對測得的增益值予以修正，從而把誤差減至最小；後者，可通過增加收、發天線間的距離和採用地面反射測試場來減小測量誤差或對測試結果進行修正。
意義
天線增益不僅是天線最重要的參數之一，而且對無線通信系統的運行質量也非常重要，增加天線增益，就可以增大某個方向上的信號覆蓋範圍，或者範圍不變，但該範圍內的信號強度增強。對於單天線而言，要想提高天線的增益，最簡單的辦法就是將天線的發射方向進一步縮窄，就是所謂的縮窄波瓣寬度。而這種方法在實際套用中對系統性能改善畢竟有限。通常直接提升頻寬和頻譜的方法也會受到各種條件制約，也不能無限制地增加。在頻寬和頻譜不變的前提下，為了提高系統的用戶容量、數據吞吐量和覆蓋距離和範圍，智慧型天線技術和MIMO技術應運而生。其中智慧型天線技術利用多個天線組成天線陣列，利用天線之間的位置關係，通過向用戶傳送相同的數據，相當於某個方向上集中輻射能量，從而提高天線增益，而MIMO技術則在收發端都採用多個天線系統，利用多徑傳播等電磁波特性，發收不同數據，提高傳輸效率的同時，實現了空間復用。從天線增益角度看，也可以認為不增大單個天線增益，而是增加天線數量，從而獲得收發天線增益乘積的效果。另外，無論天線陣列還是MIMO技術在傳輸信號時都採用了分集的技術，而該技術能夠降低信號衰落的機會，減小信噪比的波動，從而獲取一部分額外的增益，稱之為分集增益。MIMO技術已經在基於LTE技術的4G網路中得到廣泛套用。
線方向圖
線方向圖是表征天線輻射特徵(場強振幅、相位、極化)與空間角度關係的圖形。完整的方向圖是一個三維的空間圖形，它是以天線相位中心為球心(坐標原點)，在半徑r足夠大的球面上，逐點測定其輻射特性繪製而成。測量場強振幅，就得到場強方向圖；測量功率，就得到功率方向圖；測量極化，就得到極化方向圖；測量相位，就得到相位方向圖。三維空間方向圖的測繪十分麻煩，實際工作中，一般只需測得水平面和垂直面的方向圖就行了。垂直面方向圖是包含線極化波電場矢量與天線軸線平面上的方向圖，水平面方向圖是包含磁場適量與天線軸線平面上的方向圖。垂直面和水平面是相互垂直的兩個平面。方向圖有主瓣和若干個副瓣。最靠近主瓣的副瓣是稱為第一副瓣，通常它的電平是副瓣當中最高的一個，因此要加以限制，如6米天線的接收站要求它低於主瓣14dB(國標)。天線方向圖可以用極坐標繪製，也可以用直角坐標繪製。極坐標方向圖的特點是直觀、簡單，從方向圖可以直接看出天線輻射場的空間分布特性。但當天線方向圖的主瓣窄而副瓣電平低時，直角坐標繪製法顯示出更大的優點。因為直角的橫坐標和表示輻射強度的縱坐標均可任意選取,例如即使不1度的主瓣寬度也可能清晰的表示出來,而極坐標卻無法繪製。因而在各種天線方向圖的測量中,普遍採用直角坐標來繪製方向圖 。
