天線增益的計算公式

天線增益是指：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。增益顯然與天線方向圖有密切的關係，方向圖主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。

可以這樣來理解增益的物理含義 - 為在一定的距離上的某點處產生一定大小的信號，如果用理想的無方向性點源作為發射天線，需要 100W 的輸入功率，而用增益為 G = 13 dB = 20 的某定向天線作為發射天線時，輸入功率只需 100 / 20 = 5W 。換言之，某天線的增益，就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。

半波對稱振子的增益為 G=2.15dBi。4 個半波對稱振子沿垂線上下排列，構成一個垂直四元陣，其增益約為 G=8.15dBi( dBi 這個單位表示比較對象是各向均勻輻射的理想點源 )。

如果以半波對稱振子作比較對象，其增益的單位是 dBd 。

半波對稱振子的增益為 G=0dBd （因為是自己跟自己比，比值為 1 ，取對數得零值。）垂直四元陣，其增益約為 G=8.15 – 2.15=6dBd 。

天線增益的若干計算公式

1）天線主瓣寬度越窄，增益越高。對於一般天線，可用下式估算其增益：
G（dBi）=10Lg{32000/（2θ3dB,E×2θ3dB,H）}
式中， 2θ3dB,E與2θ3dB,H分別為天線在兩個主平面上的波瓣寬度；
32000 是統計出來的經驗數據。

2）對於拋物面天線，可用下式近似計算其增益：
G（dBi）=10Lg{4.5×（D/λ0）2}
式中， D 為拋物面直徑；
λ0為中心工作波長；
4.5 是統計出來的經驗數據。

3）對於直立全向天線，有近似計算式
G（dBi）=10Lg{2L/λ0}
式中， L 為天線長度；
λ0 為中心工作波長；