天线是一个相当庞大的话题，很难在用一篇文章来描述天线的方方面面，这里主要针对蜂窝应用，为大家勾勒出天线各个方面的整体概念。
如大家所知，天线是一种将电能（电信号）转换为电磁波并发射到空间中的装置。
市面上有各种各样的天线，当然还有很多其他类型。现在，在大多数移动通信设备中，天线都被嵌入在一个很小的空间里。
而在如今的大多数移动设备中，天线都内置于外壳内或直接放在印刷电路板上，如下图所示。
随着一个设备集成的技术越来越多（如支持各种频段/无线接入技术的蜂窝技术、蓝牙、WiFi等），设计多根天线并将它们放入狭小空间也变得越来越困难。
那么，如何表征天线性能呢？
评估天线性能主要有两个标准：一是应尽可能低损耗地将电能转换为电磁能量；二是应能够将转换后的电磁能量尽可能多地只发射到目标方向。常用的性能指标包括辐射方向图、天线增益、总辐射功率和总全向灵敏度。
理解和评估天线性能的第一步是查看其辐射方向图。电能大多数情况下沿着预定义的路径（铜缆或印刷电路板的铜走线）流动，但一旦转换为电磁波，就会向空间的几乎所有方向传播。
根据天线设计的不同，电磁波在空气中传播的方向会发生变化：在某些方向上发射的能量非常强，在某些方向上很小，而在某些方向上中等。这种能量发射的图案就叫做辐射方向图。
实际上，可以想象出无数种不同的图案，天线设计的目标就是使其能够按照我们想要的图案发射能量，并且在转换过程中没有任何能量损失。
实际中，信号是向三维方向辐射的，如下图所示。
但用三维方式表示传播图案并不总是那么容易，有时更难定量估计能量传播情况。因此，在许多情况下，我们会沿着特定的二维平面切割三维图案。
接下来介绍天线增益。扩展：物理天线，多天线的增益有哪些？为什么天线增益会有负数？
“天线增益”是一个容易引起误解的术语。一方面，当我们听到“增益”时，通常会认为设备会放大信号，但大多数天线是无源器件，并不会放大任何东西。
另一方面，增益越高，并不意味着从设备出来的总能量越高，而可能只是意味着在某个特定方向发射的能量更高。
天线增益的定义是：在某个特定方向上发射的功率与某个参考点的比值，通常用dB、dBi或dBd表示，用以表征天线在指定方向上发射能量的效果或效率。
随着天线增益增加，传播方向变得越来越集中，但总发射能量（椭圆围住的面积）并未变高。
总辐射功率（TRP）顾名思义，就是从所有方向测得的辐射功率的总和。其定义可借助下图理解。
注意：图中球体是球面坐标系，而非天线的辐射方向图。扩展：天线的极化是怎么一回事？
TRP分为无源TRP和有源TRP，这种分类源于测量方法的不同，与信号通过天线发射的方式相关。
在无源TRP测量中，被测设备通常是孤立的天线，信号通过网络分析仪或信号源直接馈入天线，并通过网络分析仪或频谱仪测量发射功率。在有源TRP测量中，被测设备是包含天线的整个设备（例如整个手机），主要目的是查看天线在实际环境中的性能。
总全向灵敏度（TIS）中的“全向”指所有方向都相同。TIS是指基于天线是全向（在所有方向上辐射/接收强度相同）的假设下，在各个方向上的灵敏度。
实际上并不存在纯粹全向的天线。在球面网格的每个交点处测量灵敏度，各点结果不同，对这些测量值取平均即得到表示TIS的单一数值。
等效全向辐射功率（EIRP）与前述参数不同，它仅显示特定点的性能，即在特定角度（Phi, Theta）上的测量值。
注意，“测量功率”并非绝对功率（dBm），而是一种以全向功率为参考的相对功率，因此称为等效全向辐射功率。
它根据几个可直接测量或给出的参数计算得出。要精确指定EIRP，需要指明具体的测量角度；但通常未指明时，默认指获得最大EIRP的那个角度。
例如，对于上图所示天线，未指明角度时的EIRP即指在theta=0, phi=0处测得的EIRP。最大值处的EIRP计算公式为：EIRP = 发射射频功率(dBm) + 天线增益(dB) - 馈线损耗(dB)。
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