当某种辐射源向空间辐射能量时，理想情况下能量是按球状体散射开来，研究和实践都发现，如果将这种能量辐射按某个方向集中发射，则能量所达到的距离以及该方向上所覆盖的范围都会有很大的提高。这种研究成果应用到无线通信中就是天线的由来。而天线增益则是用于定量的描述天线把输入功率（能量）集中辐射的程度，从通信角度讲，就是在某个方向上和范围内产生信号能力的大小。
实际应用中，集中某个方向，天线还是会在空间各个方向都有大小不同的增益，天线增益通常是指产生Zui大增益的方向上的增益，数学上用公式
单位为dBi或者dBd，两者的区别是参考基准不同，前者的参考基准是全方向性天线（在空间各个方向辐射特性相同的天线），后者的参考基准是偶极子天线（可以简单理解为双向天线）。为了更好的理解天线增益，用此公式举例如下：要在空间某点产生一定大小的信号，用理想的辐射源如需126W的输入功率才能获得，假设某个天线的增益为18 dBd，则用此天线需要输入的功率大小用上面的计算公式列式为
从此公式可以得到，
按照对数的定义可得，
则可以计算得出天线的功率大小。
天线增益其实表示的是将理想的辐射能量在空间某点上放大的效果，此例中就是相当于将2 W的辐射能量放大到了126W辐射能量所达到的效果，从这一点上来看，天线增益与有源电路增益相比有本质区别：有源电路的增益是定量描述某个器件将某个数值的功率真实放大到多少倍的能力
表面波传播，就是电波沿着地球表面到达接收点的传播方式，如下图中1所示。电波在地球表面上传播，以绕射方式可以到达视线范围以外。地面对表面波有吸收作用，吸收的强弱与带电波的频率，地面的性质等因素有关。
天波传播，就是自发射天线发出的电磁波，在高空被电离层反射回来到达接收点的传播方式。如下图中2所示。电离层对电磁波除了具有反射作用以外，还有吸收能量与引起信号畸变等作用。其作用强弱与电磁波的频率和电离层的变化有关。
散射传播，就是利用大气层对流层和电离层的不均匀性来散射电波，使电波到达视线以外的地方。如下图中4所示。对流层在地球上方约10英里处，是异类介质，反射指数随着高度的增加而减小。
外层空间传播，就是无线电在对流层，电离层以外的外层空间中的传播方式。如下图中的5所示。这种传播方式主要用于卫星或以星际为对象的通信中，以及用于空间飞行器的搜索，定位，更踪等。自由空间波又称为直达波，沿直线传播，用于卫星和外部空间的通信，以及陆地上的视距传播。视线距离通常为50km左右。
无线电波的传播特性
所谓微波是一种具有频率（通常为300MHz~300GHz）,波长很短，通常为1m~1mm的电磁波。在微波频段，由于频率很高，电波的绕射能力弱，信号的传输主要是利用微波在视线距离内的直线传播，又称视距传播。这种传播方式，与短波相比，具有传播较稳定，受外界干扰小等优点，但在电波的传播过程中，却难免受到地形，地物及气候状况的影响而引起反射，折射，散射和吸收现象，产生传播衰落和传播失真。
微波扩频通信技术特点是利用伪随机码对输入信息进行扩展频谱编码处理，在某个载频进行调制以便传输。属于中程宽带通信方式。微波扩频通信技术来源于军事领域，主要开发目的是对抗电子战干