下圖顯示了兩個單極化天線安裝在壹起形成壹個雙極化天線。請註意，雙極化天線有兩個連接器。
雙極化天線輻射(或接收)兩種波，這兩種波的極化在空間中彼此正交。垂直極化波應該由具有垂直極化特性的天線接收，水平極化波應該由具有水平極化特性的天線接收。右旋圓極化波應該由具有右旋圓極化特性的天線接收，而左旋圓極化波應該由具有左旋圓極化特性的天線接收。
當入射波的極化方向與接收天線的極化方向不同時，接收到的信號會變小，即出現極化損耗。例如，當+45°極化天線接收到垂直極化波或水平極化波時，或者當垂直極化天線接收到+45°極化波或-45°極化波時，等等，都會發生極化損耗。當用圓極化天線接收任何線極化波，或者用線極化天線接收任何圓極化波等等，都不可避免地會出現極化損耗——只能接收到入射波能量的壹半。
當接收天線的極化方向與入射波的極化方向完全正交時，例如，當具有水平極化的接收天線接收具有垂直極化的入射波時，或者當具有右旋圓極化的接收天線接收具有左旋圓極化的入射波時，天線根本不能接收入射波的能量。這種情況下偏振損耗最大，稱為完全偏振隔離。“諧振頻率”和“電諧振”與天線的電長度有關。電長度通常是導線的物理長度除以自由空間中的波傳播速度與導線中的速度之比。天線的電長度通常用波長來表示。壹般來說，天線被調諧到某個頻率，並且它在以該諧振頻率為中心的頻帶中是有效的。但是其他天線參數(尤其是輻射方向圖和阻抗)是隨頻率變化的，所以天線的諧振頻率可能只接近這些更重要參數的中心頻率。
天線可以在對應於目標波長分量數關系長度的頻率上諧振。壹些天線設計具有多個諧振頻率，而其他設計在寬頻帶上相對有效。最常見的寬帶天線是對數周期天線，但其增益遠小於窄帶天線。“增益”是指在天線的最強輻射方向上的天線輻射圖的強度與參考天線的強度之比是對數的。如果參考天線是全向天線，增益的單位是dBi。例如，偶極天線的增益為2.14dBi。偶極天線也通常用作參考天線(因為無法制造完美的全向參考天線)，在這種情況下，天線的增益以dBd為單位。
天線增益是壹種被動現象，天線並不增加激勵，只是重新分配，使其在某個方向比全向天線輻射更多的能量。如果天線的增益在某些方向上是正的，由於能量守恒，它在其他方向上是負的。因此，天線所能達到的增益應該在天線的覆蓋範圍和它的增益之間取得平衡。比如飛船上的碟形天線增益大，但覆蓋範圍很窄，必須準確指向地球；但是廣播發射天線的增益很小，因為它需要向各個方向輻射。
碟形天線的增益與孔徑(反射面積)、天線反射面的表面精度以及發射/接收頻率成正比。壹般來說，光圈越大，增益越大，頻率越高，增益越大。但在較高頻率下，表面精度的誤差會大大降低增益。
“孔徑”和“輻射方向圖”與增益密切相關。孔徑是指“光束”在最高增益方向上的橫截面形狀，它是二維的(有時孔徑表示為近似橫截面的圓的半徑或束錐的角度)。輻射圖是顯示增益的三維圖形，但通常只考慮輻射圖的水平和垂直二維截面。高增益天線的輻射方向圖往往伴隨著“旁瓣”。旁瓣是指除主瓣以外的波束(增益最高的“波束”)。雷達等系統需要確定信號方向時，旁瓣會影響天線質量。因為功率分配，旁瓣也會降低主瓣的增益。
增益是指在輸入功率相等的情況下，實際天線和理想輻射單元在空間同壹點產生的信號的功率密度之比。它定量描述了天線集中輸入功率的程度。增益顯然與天線方向圖密切相關。主瓣越窄，旁瓣越小，增益越高。我們可以這樣理解增益的物理意義——為了在壹定距離上產生壹定大小的信號，如果用理想的非定向點源作為發射天線，輸入功率為100W，而如果用增益為G = 13 dB = 20的定向天線作為發射天線，輸入功率僅為100/20。換句話說，就其在最大輻射方向上的輻射效果而言，天線的增益與非定向理想點源相比是輸入功率的倍數。
半波偶極子的增益為G=2.15dBi。
四個半波對稱振子沿垂直線上下排列，組成垂直四元陣列，其增益約為G = G = 8.15 dBi(DBI dBi單位表示比較對象為各方向輻射均勻的理想點源)。
如果以半波對稱振蕩器為比較對象，其增益的單位為dBd。
半波偶極子的增益為G=0dBd(因為是和自己比，比是1，對數為零。)垂直四元陣列的增益約為g = 8.15–2.15 = 6 DBD。
增益特性:
(1)天線是無源器件，不能產生能量。天線增益只是將能量有效集中在某個方向輻射或接收電磁波的能力。
⑵天線增益由振蕩器疊加產生。增益越高，天線長度越長。
⑶天線增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。“阻抗”類似於光學中的折射率。當無線電波通過天線系統的不同部分(無線電臺、饋線、天線和自由空間)時，會遇到阻抗差異。在每個接口處，根據阻抗匹配，無線電波的壹部分能量會被反射回源，在饋線上形成壹定的駐波。此時可以測出最大能量與最小能量的比值，稱為駐波比(SWR)。1:1的駐波比比較理想。1.5:1的駐波比在能耗很關鍵的低能耗應用中被視為臨界值。駐波比高達6:1也可以出現在相應的設備中。最小化接口之間的阻抗差異(阻抗匹配)將降低駐波比，並最大化天線系統部件之間的能量傳輸。
天線的復阻抗與天線工作時的電長度有關。通過調節饋線的阻抗，即把饋線作為阻抗變換器，可以使天線的阻抗與饋線和電臺相匹配。更常見的是使用天線調諧器、巴倫、阻抗變換器、包括電容和電感的匹配網絡或匹配段，如伽馬匹配。半波偶極天線(同上)的增益(dBi)輻射圖是天線發射或接收的相對場強的圖形描述。因為天線輻射到三維空間，所以需要幾個圖來描述。如果天線輻射對稱於某壹軸(如偶極天線、螺旋天線和某些拋物面天線)，則只需要壹個方向圖。
不同的天線供應商/用戶對方向圖有不同的標準和繪圖格式。無限大輸電線上的電壓與電流之比被定義為輸電線的特征阻抗，用Z0表示。同軸電纜特性阻抗的計算公式為
z .=[60/√εr]×log(d/d)[歐洲]。
其中d是同軸電纜外導體的銅網的內徑；d是同軸電纜芯的外徑；
εr是導體間絕緣介質的相對介電常數。
通常Z0 = 50歐元，有些Z0 = 75歐元。
從上式不難看出，饋線的特性阻抗只與導體直徑d和d以及導體間介質的介電常數εr有關，而與饋線的長度、工作頻率以及連接到饋線終端的負載阻抗無關。饋線中的信號傳輸不僅有導體的電阻損耗，還有絕緣材料的介電損耗。這兩種損耗隨著饋線長度和工作頻率的增加而增加。因此，應通過合理布局，盡可能縮短饋線長度。
單位長度的損耗用衰減系數β表示，單位為dB/m(分貝/米)。電纜技術規範中的單位多為dB/100 m(分貝/百米)。
設輸入饋線的功率為P1，長度為L(m)的饋線輸出的功率為P2，傳輸損耗TL可表示為:
TL = 10 ×Lg ( P1 /P2)(分貝)
衰減系數為
β = TL / L(分貝/米)
例如，諾基亞7/8英寸低損耗線纜在900MHz時的衰減系數為β= 4.1 dB/100 m，也可以寫成β=3 dB/73 m，也就是說，頻率為900MHz的信號功率每通過這條長度為73 m的線纜就降低壹半。
普通非低損耗電纜，如SYV-9-50-1，900MHz，衰減系數β = 20.1 dB/100 m，也可以寫成β=3dB/15 m，即頻率為900 MHz的信號功率。定義:天線輸入端的信號電壓與信號電流之比稱為天線的輸入阻抗。輸入阻抗有壹個阻性分量Rin和壹個電抗分量Xin，即Zin = Rin+j Xin。電抗分量的存在會降低饋線對信號功率的提取，因此電抗分量必須盡可能為零，即天線的輸入阻抗應盡可能為純電阻。事實上，即使是設計和調試良好的天線，其輸入阻抗中也總是包含壹個很小的電抗分量。
輸入阻抗與天線的結構、尺寸和工作波長有關。半波偶極子是最重要的基本天線，其輸入阻抗為Zin = 73.1+j42.5(歐姆)。當長度縮短(3 ~ 5)%時，可以消除電抗分量，天線的輸入阻抗為純電阻。此時輸入阻抗為Zin = 73.1(歐姆)(標稱75歐姆)。註意，嚴格來說，純阻性天線輸入阻抗只針對點頻率。
對了，半波混合振蕩器的輸入阻抗是半波對稱振蕩器的4倍，即Zin = 280(歐姆)(標稱300歐姆)。
有趣的是，對於任何天線，人們總是可以調試天線阻抗，使輸入阻抗的虛部很小，實部在要求的工作頻率範圍內相當接近50歐姆，這樣天線的輸入阻抗為Zin = Rin = 50歐姆，這是天線與饋線阻抗匹配良好所必需的。無論是發射天線還是接收天線，它們總是工作在壹定的頻率範圍內(帶寬)，天線的帶寬有兩種不同的定義:
壹個是駐波比SWR小於等於1.5條件下天線的工作頻帶寬度；
壹個是指天線增益降低3分貝範圍內的帶寬。
在移動通信系統中，通常由前者來定義。具體地，天線的帶寬是天線的駐波比SWR不超過1.5時天線的工作頻率範圍。
壹般來說，天線性能在工作帶寬內的每個頻點都是不壹樣的，但這種差異造成的性能下降是可以接受的。