無線電波的波長、頻率與傳播速度的關係
半波振子是天線的基本輻射單元，波長越長，天線半波振子越大。
半波振子示例：
天線輻射方向圖
用來表述天線在空間各個方向上所具有的發射和接收電磁波的能力。一般爲三維輻射立體圖。
實際評判中是其轉化成的二維平面圖形，即水平面方向圖及垂直面方向圖。
天線組成部件
同一款基站天線有多種設計方案來實現。設計方案涉及到天線的以下四部分：
1）輻射單元（對稱振子 or 貼片[陣元]）
2）反射板（底板）
3）功率分配網絡（饋電網絡）
4）封裝防護（天線罩）
4 天線主要性能參數
天線工作頻率
無論天線還是其他通信產品，總是在一定的頻率範圍（頻帶寬度）內工作，其取決於指標的要求。通常情況下，滿足指標要求的頻率範圍即可爲天線的工作頻率。
一般來說，在工作頻帶寬度內的各個頻率點上，天線性能是有差異的。因此，在相同的指標要求下，工作頻帶越寬，天線設計難度越大。
輻射參數
主瓣；
副瓣；
半功率波束寬度；
增益；
波束下傾角；
前後比；
交叉極化鑑別率；
上旁瓣抑制；
下零點填充；
根據天線輻射參數對網絡性能影響程度，可分類如下：
半功率波束寬度
在方向圖主瓣範圍內，相對最大輻射方向功率密度下降至一半時的角域寬度，也叫3dB波束寬度。
水平面的半功率波束寬度叫水平面波束寬度；垂直面的半功率波束寬度叫垂直波束寬度。
天線增益與波束寬度的關係：
水平面波束寬度
每個扇區的天線在最大輻射方向偏離±60º時到達覆蓋邊緣，需要切換到相鄰扇區工作。在±60º的切換角域，方向圖電平應該有一個合理的下降。電平下降太多時，在切換角域附近容易引起覆蓋盲區掉話；電平下降太少時，在切換角域附近覆蓋產生重疊，導致相鄰扇區干擾增加。
理論仿真和實際應用結果表明：在密集建築的城區，由於多徑反射嚴重，爲了減小相鄰扇區之間的相互干擾，在±60º的電平下降至-10dB左右爲好,反推半功率寬度約爲65º；而在空曠的郊區，由於多徑反射少，爲了確保覆蓋良好，在±60º的電平下降至-6dB 左右爲好，反推半功率寬度約爲90º。
水平面波束寬度、波束偏斜及方向圖一致性決定了覆蓋區方位向的性能好壞。
多徑反射傳播：
P ~~ 1/R^n
n = 2~4
±60º電平設計：
------------------
市區 n=3~3.5
9~10.5dB 下降
郊野：n=2
6 dB 下降
垂直面波束寬度及電下傾角精度
決定了網絡覆蓋區中距離向性能的好壞。
觀察下圖的垂直面方向圖。波束應該適當下傾，下傾角度最好使得最大輻射指向圖 中目標服務區的邊緣。如果下傾太多（黃色），服務區遠端的覆蓋電平會急劇下降；如果下傾太少，覆蓋在服務區外，且產生同頻干擾問題。
電下傾角度
最大輻射指向與天線法線的夾角。
前後比
抑制同頻干擾或導頻污染的重要指標.
通常僅需考察水平面方向圖的前後比,並特指後向±30°範圍內的最差值。
前後比指標越差，後向輻射就越大，對該天 線後面的覆蓋小區造成干擾的可能性就越大。
特殊應用中才會考察垂直面方向圖的前後比，比如基站背向區域有超高層建築物。
天線增益
係指天線在某一規定方向上的輻射功率通量密度與參考天線（通常採用理想點源）在相同輸入功率時最大輻射功率通量密度的比值。
天線增益、方向圖和天線尺寸之關係
天線增益是用來衡量天線朝一個特定方向收發信號的能力，它是選擇基站天線重要的參數之一。
天線增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。
增益越高，天線長度越長。
天線增益的幾個要點:
1）天線是無源器件，不能產生能量。天線增益只是將能量有效集中向某特定方向輻射或接受電磁波的能力。
2）天線的增益由振子疊加而產生。增益越高，天線長度越長。
3）天線增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。
增益影響覆蓋距離指標 ,合理選擇增益！！！
提高天線增益，覆蓋的距離增大，但同時會壓窄波束寬度，導致覆蓋的均勻性變差。天線增益的選取應以波束和目標區相配爲前提，爲了提高增益而過分壓窄垂直面波束寬度是不可取的，只有通過優化方案，實現服務區外電平快速下降、壓低旁瓣和後瓣，降低交叉極化電平，採用低損耗、無表面波寄生輻射、低VSWR的饋電網絡等途徑來提高天線增益纔是正確的。
交叉極化比
極化分集效果優劣的指標
爲了獲得良好的上行分集增益，要求雙極化天線應該具有良好的正交極化特性，即在±60º的扇形服務區內，交叉極化方向圖電平應該比相應角度上的主極化電平有明顯的降低，其差別（交叉極化比）在最大輻射方向應大15dB，在±60º內應大於10dB，最低門檻也應該大於7dB，如圖所示。如此，纔可以認爲兩個極化接收到的信號互不相關。
副瓣抑制
抑制同頻干擾或導頻污染的輔助指標
對於城區建築物密集的應用場景，一方面因通信容量大要求縮小蜂窩，另一方面因樓房遮擋和多徑反射，難以實現大距離覆蓋。通常採用增益13~15dBi的低增益天線，大下傾角做微蜂窩覆蓋，從而，主波束的上側第一、二旁瓣指向前方同頻小區的可能性很大，這就要求在設計天線時，設法對上旁瓣進行抑制，從而降低干擾。
下零點填充
在某些特殊場景有限減少盲點的輔助指標
在天線設計時，對下零點進行適當填充，就可能減少掉話率。但零點填充要適可而止，當對零點填充要求較高時，增益損失較大，得不償失。對於低增益天線，由於波瓣較寬，應用時通常下傾角較大，下旁瓣不參與覆蓋，不需要進行零點填充。
多徑的影響，導致近距離零點效應不明顯或者消失。
方向圖圓度
評估全向天線均勻覆蓋效果的指標
僅需考察水平面方向圖的圓度。評估舉例：指標爲±1dB，所有頻點都需要優於該指標。
電壓駐波比
電壓駐波比（VSWR）：爲傳輸線上的電壓最大值與電壓最小值之比。
當天線端口沒有反射時，就是理想匹配，駐波比爲1；當天線端口全反射時，駐波比爲無窮大。
電壓駐波比是天線高效率輻射的基本指標要求。
在全頻段內考察VSWR，取最大值爲指標。
評估舉例：指標爲1.5，所有頻點都需要優於該指標。
隔離度
是指某一極化接收到的另一極化信號的比例。
一般指雙極化天線中兩個極化直接的隔離。
三階交調
確保天線發射的交調幹擾不影響接收機的靈敏度
在全頻段內考察PIM3，取最大值爲指標。
可通過交調指標反映供應商天線產品的綜合水平，特別是物料生產及裝配過程的質量控制能力。
互調幹擾的必要條件：足夠強的互調信號電平+能夠落入到系統接收頻帶
天線主要參數計量單位
計量單位說明
1） dB
相對值，表徵兩個量的相對大小關係，如A的功率比B的功率大或小
多少個dB時，可按10log(A功率值/B功率值）計算。
舉例：A功率值爲2W，B功率值爲1W，即A相比B多了一倍，換算成dB單位爲：
10log(2W/1W) ≈3dB
2） dBm
表徵功率絕對值的量，也可認爲是以1mw功率爲基準的一個比值，計算爲：10log(功率值/1mw)。
舉例：功率值爲10w，換算成dBm爲10log(10w/1mw)=40dBm。
3） dBi及dBd
均表徵天線增益的量，也是一個相對值，與dB類似，只是dBi及dBd有固定的參考基準：dBi的參考基準爲全方向性理想點源，dBd的參考基準爲半波振子。
舉例：0dBd=2.15dBi。
5 天線技術未來
高性能天線
面臨不斷增長的流量需求，提升網絡容量，天線技術是關鍵。由於容量大小受限於SINR，通過天線技術來提升SINR，就必須最小化扇區間干擾，最大化集中化天線輻射能量。
多波束天線技術
運用多波束天線使扇區分裂來提升容量，比如2 x 9 x 6°的18波束天線。
射頻部分和天線融合