天线的参数指标(4) 方向增益（Gain）、dBi、 dBd
4. 方向增益（Gain）、dBi、 dBd
“方向增益”指天线辐射方向图中的强度最大值与参考天线的强度之比取对数。如果参考天线是全向天线（理想孤立波源辐射），增益的单位为dBi，大家可以理解为dB(isotropic)，isotropic是全向的意思，dB是比的意思，即与全向比的增益。比如，偶极子天线（半波阵子）的增益为2.15dBi 。偶极子天线也常用作参考天线（这是由于完美全向参考天线无法制造，而理论半波阵子天线与实际偶极子天线增益相似），这种情况下天线的增益以dBd为单位，理解为dB（dipole）。图2-18为理想孤立波源辐射、理论半波阵子辐射和一个四元半波对称振子辐射的天线增益图。
天线增益是无源现象，天线并不增加激励，而是仅仅重新分配而使在某方向上比全向天线辐射更多的能量（与2.1.3节的射频增益不同）。如果天线在一些方向上增益为正，由于天线的能量守恒，它在其他方向上的增益则为负。因此，天线所能达到的增益要在天线的覆盖范围和它的增益之间达到平衡。比如，航天器上碟形天线的增益很大，但覆盖范围却很窄，所以它必须精确地指向地球；而广播发射天线由于需要向各个方向辐射，它的增益就很小。
碟形天线的增益与孔径（反射区）、天线反射面表面精度，以及发射、接收的频率成正比。通常来讲，孔径越大增益越大，对于相同的孔径频率越高增益也越大，但在较高频率下表面精度的误差会导致增益的极大降低。
孔径和辐射方向图与增益紧密相关。孔径是指在最高增益方向上的波束截面形状，是二维的（有时孔径表示为近似于该截面的圆的半径或该波束圆锥所呈的角）。辐射方向图则是表示增益的三维图，但通常只考虑辐射方向图的水平和垂直二维截面。高增益天线辐射方向图常伴有副瓣。副瓣是指增益中除主瓣（增益最高波束）外的波束。副瓣在如雷达等系统需要判定信号方向的时候，会影响天线质量，由于功率分配副瓣还会使主瓣增益降低。
天线的方向增益是指：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的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。增益显然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。例如：需要100W的输入功率，用增益为 G = 20（13dB）的某定向天线作为发射天线时，输入功率只需 100 / 20 = 5W 。换言之，某天线的增益，就其最大辐射方向上的辐射效果来说，与无方向性的理想点源相比，把输入功率放大的倍数。
增益特性：
天线是无源器件，不能产生能量，天线增益只是将能量有效集中向某特定的方向辐射或接收电磁波能力。
天线增益由振子叠加而产生，增益越高，天线长度越长。
天线增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。
