假设天线的辐射功率为 ，天线的方向性函数为 则由天线理论可得到天线辐射功率的表达式[10]论文网

                       (1.1)

再由电阻一般计算公式，即辐射电阻等于辐射功率除以电流的平方，从而得到天线辐射阻抗 的计算公式，即

                     (1.2)

如果天线无耗，那么天线的辐射功率等于输入功率，从而输入阻抗等于辐射阻抗。特别指出运用坡印亭矢量法只能求得天线辐射阻抗，不能得到辐射电抗，这是坡印亭矢量法的主要不足。

1.1.2  天线的带宽

天线带宽是天线的另外一个基本特征，是指天线正常辐射或者接受空间电磁波时的天线工作频率范围。天线的带宽受天线材料尺寸以及类型的影响，在微带辐射贴片天线中天线的带宽主要与介质基片的厚度有关。在工程应用中，带宽是选择天线类型的一个重要因素，本课题中设计的微带天线阵列要求相对带宽达到2%~5%，中心频率为5.8GHz，且采用的介质基片材料为Rogers RT5880，厚度为1mm。

1.1.3  天线的方向图

天线的方向图可以说是天线最重要的电参数，天线的方向图是与空间坐标有关的几何图形，是由天线的方向性函数得来的。一般情况下，天线的方向图是一个立体图形，图[2]1为某天线的3D方向图

    图[2]1   某天线的3D方向图

图1一目了然地反映出了该天线的特征，虽然方向图能够直观地反映出天线的基本特征，但是由于天线方向图一般为立体图形，而且有的情况下会十分复杂，人们为了避免方向图单一绘图的繁琐，便取了天线方向图两个互相垂直的平面，其中一个平面由于与电场矢量平行，被称为E面；另外一个平面与磁场矢量平行，被称为H面，E面和H面减少了绘制立体方向图的繁琐同时又能够表征出天线方向图的基本特征，被人们普遍接受，在研究天线方向图时也就只分析E面和H面的就能够基本分析出天线的各个特征参数。按照天线参照的坐标系类型，天线的方向图可以分为极坐标方向图、直角坐标方向图以及立体坐标方向图。

天线为了满足工程上的特定技术指标，其方向图往往如图1一样，呈现出花瓣状，其包含了多个波瓣，其中在天线的最大辐射方向上的波瓣被称为主瓣，其余的波瓣被称为旁瓣。图[2]2为图1中天线的直角坐标方向图

                图[2]2  某天线的直角坐标方向图

在定向天线中，人们常用主瓣宽度和旁瓣电平来描述天线向空间辐射电磁能量的集中程度，主瓣宽度是指主瓣最大值两侧的功率密度降低到最大方向上的功率密度的一半时的两个方向之间的夹角，在之前所说的E面和H面上常用 和 来表示主瓣宽度。从图2可以清楚地看出天线的两个重要参数[2]，即HPBW（半功率波束宽度）和FNBW（第一零点波束宽度）。在衡量天线定向性，工程上采用最大旁瓣的功率密度与主瓣的功率密度的比值的对数值，其表达式[3]为

                                  （1.3）

其中S1为最大副瓣的功率密度；S0为主瓣的功率密度

如果某天线的主瓣宽度越小、旁瓣电平越低，那么该天线的方向性和定向性越好。

除了主瓣宽度和旁瓣电平能够表征出天线的方向图特征，主瓣功率密度与后瓣功率密度之比的对数值也能表现出方向图的特征，表达式[3]为