RF与微波
在相同输入功率情况下，同一距离处任意天线在某一方向辐射的功率密度与无损耗理想点源在该方向的辐射功率密度之比值称为增益。还有另一种定义方法，在同一接收点、相同的电场强度条件下，无方向性天线的输入功率与有方向性天线的输入功率之比称为增益。
一般讲的无方向性天线，是一种理想的无耗点辐射源，其辐射方向图为球形：
这种理想的点辐射源，会把输入的全部能量辐射到空间，而且辐射强度在空间各个角度上是一样的，辐射方向图为球形。这是一种理想的全向天线，以其为基准，定义了一种天线增益的单位dBi。理想的全向天线的增益为0dBi，表示为单位球面。
一般的天线都有一定的方向性：
如果这种天线也是无耗的，能把所有的输入能量辐射出去，因为其辐射空间是不均匀的，有的角度得到的辐射能量大，而有的角度得到的辐射能量小，形成一种空间分布曲线，称为天线的方向性系数。如果与理想全向天线输入相同的能量，空间的不同地方得到的能量有的小于全向天线，有的大于全向天线。一般取天线辐射能量最大的角度，用这个角度得到的能量比对使用理想全向天线时得到的能量，二者的比值表示这种天线的增益，单位为dBi。无耗方向性天线的增益一定大于0，其值越大表示方向性越强。
2.天线增益容易被误解的地方：
我们这里讲的是天线，一般指的是无源天线，也就是天线本身并没有能量放大作用，增益的含义指的是能量的空间分布变化。同样输入相同的能量，理想全向天线把能量均匀辐射到各个角度，而方向性天线则不同，有的角度辐射的能量强，而有的方向辐射的能量弱。我们讲的增益，是辐射最强的角度的得到的能量值与使用全向天线时得到的能量值的比值，因为两种天线输入的能量相同，所以这个角度得到的辐射值大就一定有一些角度得到的辐射值小。而且增益越大，往往就有更多其他地方的值小，也就是方向性越强。天线的增益并不是表示天线的能量放大作用，而是一般用来表示天线把能量集中在某个角度的能力。
3.天线的增益、效率与方向性：
表征天线性能的参数很多，常用的有方向性系数、效率、增益等。对于无耗天线且阻抗匹配，输入天线的能量会完全通过天线辐射到空间中，效率为1。但实用的天线往往有损耗，阻抗也往往不能完全匹配，输入的能量会被消耗或反射回馈电端，只有部分能量被辐射出去，效率就小于1。特别是对电小尺寸天线来说，效率会非常低，只有百分之几到百分之十几。这时天线不再是无耗的，天线增益其实是天线效率与方向性系数的乘积，天线增益不止表示天线的方向性，还表示天线辐射的总体效率。但对于设计良好的天线来说，天线效率一般都是比较高的，天线增益与天线的方向性有很强的相关性。
4.半辐射天线：
现在实用的很多天线，往往有接地板，或者放置在靠近地面上，使之只能向一个方向辐射，反向辐射很低而忽略不计。如果不考虑接地面的损耗，那么输入的能量只能在半个球体中辐射，各个角度得到的能量就是全向天线时的2倍，也就是相当于3dBi。也就是说，理想情况下，半空间辐射天线的增益一般至少是3dBi。当然，因为有接地板的存在，辐射方向图不可能是半球状，一般靠近接地板的方向辐射都比较小，实际的Patch天线的增益一般在4~6dBi，当然增加其他一些措施可以得到方向性更好的反射性天线，增益可达10dBi以上。
5.dBi与dBd：
所谓无耗点辐射源现实中并不存在，只是引入的一种理想模型，现实中比较常见也比较简单的一种天线是半波振子天线，其理论增益为2.15dBi。实验室中，为了比较天线的增益，往往使用半波振子天线作为基准，按定义比较待测天线与半波振子天线在空间得到的辐射能量值的比值，这样得到的天线增益为dBd。如果要把得到的dBd值转化为dBi值，只需要加上2.15即可，一般使用2。