天线性能常用参数有能量转换参数，如天线反射系数、电压驻波比等；方向特性参数，如天线方向图、天线增益、天线副瓣电平等；极化特性参数，如轴比和极化隔离度等。
（1）反射系数、电压驻波比、回波损耗
反射波与入射波叠加会形成驻波，将电压振幅最大值的点称为驻波的波腹点，振幅最小值的点称为驻波的波谷点。相邻的波腹点与波谷点的电压振幅之比称为电压驻波比（VSWR），简称为驻波比，可直接利用矢量网络分析仪测量。
（2）反射系数、电压驻波比、回波损耗
回波损耗定义为传输线上某点的入射功率与反射功率之比，通常以分贝表示，与反射系数有如下关系：
取值范围为0至正无穷，无反射时为正无穷，全反射时为0。值越大天线性能越好。
（3）方向图
在距离待测天线足够远处（满足远场条件），以待测天线为圆心在同一距离上利用测试天线接收信号（或向待测天线发射信号），即可测得待测天线的发射（或接收）方向图，但这种测试方式需要较大的场地，精度不好保证，在工程上很少用到，利用待测天线绕其自身相位中心旋转的方式可等效测试天线沿远场同一距离的圆周旋转，通常远场测试都是以这种方式实现。
方向图是表征天线的辐射特性与空间角度关系的图形，有场强方向图和功率方向图之分，分别用远场区某一距离处电场（或磁场）的强度和功率随角度变化的函数来表示，通常描述为以天线为中心的同一个大球面上各点场强值或功率值随角度的变化图形。
图10-5 三维方向图
图10-5为三维方向图，完整的天线方向图是一个三维的空间图形，它由多个波瓣组成，含有最大辐射方向的波瓣叫做主瓣，其余波瓣为副瓣（也称旁瓣），如喇叭天线这种定向天线的与主瓣相反方向的副瓣也称后瓣，波瓣之间的凹陷称为零点。
E面方向图为经过主最大方向与电场平行的那个平面方向图。H面方向图为经过主最大方向与磁场平行的那个平面方向图。图10-6为喇叭天线E/H面，极坐标方向图的特点是直观和简单，从方向图可以直接看出天线辐射场强的空间分布特性，但是当天线方向图的主瓣窄而副瓣电平低时，直角坐标绘制就会显示更大的优点。工程实践中通常关心主平面方向图，因此可取两个正交主平面的方向图（图10-7）。
（4）波瓣参数（波束指向、波束宽度、副瓣/零点电平与位置）
波束指向一般是指方向图最大值对应角度，即主瓣的指向；波束宽度一般是指方向图的主瓣宽度；副瓣及零点电平一般是指在归一化方向图上的电平，或者对数幅度方向图上电平值与主瓣电平值之差，位置则是各副瓣或零点对应的角度位置。各个波瓣参数在方向图测量之后均可通过计算得到。二维直角坐标和极坐标方向图如图10-8、10-9所示。
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图10-6 喇叭天线E/H面
图10-7 天线二维平面方向图
图10-8 二维直角坐标方向图
图10-9 二维极坐标方向图
（5）方向性系数与增益
在相同的辐射功率下某天线产生的最大辐射强度与点源天线在同一点产生的辐射强度的比值称为该天线的方向性系数；或者是在产生相等电场强度的前提下，点源天线的总辐射功率P0与待测天线的总辐射功率P比值。
增益则是在产生相等电场强度的条件下，点源天线需要的输入功率与待测天线需要的输入功率的比值。
（6）极化参数（交叉极化隔离度、轴比）
天线极化是描述天线辐射电磁波场矢量空间指向的参数，是指在与传播方向垂直的平面内，场矢量变化一周期矢量端点在空间描绘出的轨迹。它有线极化、圆极化、椭圆极化。
极化效率：当接收天线的极化方向与入射方向不一致时，由于极化失配，从而引起极化损失。其定义为：天线实际接收的功率与在同方向、同强度且极化匹配条件下的接收功率之比。
圆极化天线接收任一线极化波或线极化天线接收圆极化波有3 dB损失，天线接收交叉极化波功率与主极化功率之比称为交叉极化隔离度。轴比为极化平面波椭圆的长轴与短轴之比。
交叉极化隔离度：分别测试天线在反极化时的接收功率与同极化情况下接收功率之比。
将待测天线与测试用天线对准后，在一定角度内寻找功率最大值，然后将测试用线极化天线沿极化轴旋转，测量仪器连续测量功率值，形成以极化角度为坐标的轴比曲线，其最大值与最小值之比（对数幅度之差）即为天线轴比。
交叉极化隔离度：分别测试天线在反极化时的接收功率与同极化情况下接收功率之比。
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