天线方向图是空间立体图形，但是通常应用的是两个互相垂直的主平面內的方向图，称为平面方向图。在方向图中，包含所需最大辐射方向的辐射波瓣叫天线主波瓣。主瓣之外的波瓣叫副瓣或旁瓣，与主瓣相反方向上的旁瓣叫后瓣。下图是全向天线水平波瓣、全向天线垂直波瓣、定向天线水平波瓣、定向天线垂直波瓣图。
天线方向图相关的特性参数包括：主瓣宽度，旁瓣电平，前后比，方向系数等。
主瓣宽度：是衡量天线的最大辐射区域尖锐程度的物理量。通常取天线方向图主瓣两个半功率点之间的宽度。
旁瓣电平：是指离主瓣最近且电平最高的第一旁瓣的电平，一般以分贝表示。
前后比：是指最大辐射方向（前向）电平与其相反方向（后向）电平之比，通常以分贝为单位。
方向系数：天线在最大辐射方向上的辐射功率密度与相同辐射功率的理想无方向性天线在同一距离处的辐射功率密度之比。
除了上述四个参数之外，还有几个相关的天线参数：
天线增益：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。
天线效率：指天线辐射出去的功率（即有效地转换为电磁波部分的功率）和输入到天线的有功功率之比。它是恒小于1的数值。
天线增益与方向系数的关系： 天线增益=方向系数*天线效率。
驻波比：全称为电压驻波比，又名VSWR和SWR，为英文Voltage Standing Wave Ratio的简写。指的是反射波波幅与入射波波幅的比值。当理想情况下阻抗完全匹配时，驻波比的值是1。在实际工程上，必然存在反射，此时的驻波比是大于1的，反射越大时驻波比也越大。
回波损耗：RL（Return Loss）指的是射频输入信号反射回来的功率与输入信号功率的比值。是以dB为单位，是一个负数。在理想情况下，天线与射频电路的阻抗完全匹配，完全没有反射功率，这时的回波损耗为无限小。
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