互易定理是关于天线增益的。假设我们有一个功率效率为 50% 的天线，因此比完美天线的损耗多 3dB。

如果用于接收，它会损失一半的接收功率，因此由于接收器输入噪声而导致的信噪比降低3dB。不理想，但也没什么大不了，它只是意味着与安静环境中的完美天线相比，范围缩小了。

如果我们在繁忙的移动无线电环境中使用它，并且有很多其他用户在相同和附近的频道上产生干扰，那么它也会衰减这些信号，因此系统的性能与使用完美天线时一样好.

现在考虑将其用于传输。它将失去我们投入其中的一半力量。如果我们想要辐射 100mW（对于手机）或 100kW（对于电视发射器），我们将需要我们的射频功率放大器来产生 200mW（这将使我们在同一块电池上的通话时间减少一半），或者 200kW（将当你真的只需要 100kW 的时候，你就买了一个 200kW 的放大器，更不用说额外的 200kW 电源来运行它）。

虽然天线增益是倒数，但你如何使用它肯定不是。

有一个更大的图景需要考虑......

对于互易性定理，如果天线在传输中的效率较低，则在接收时具有相同的效率。

只是要绝对清楚这一点：您可以拥有一个非常好且相当有效的接收“天线”，这会使发射天线非常差。互惠定理并不总是能给出更大的图景。

考虑一下用于长波和中波接收器的老铁氧体棒状天线：-

它非常擅长收集和汇集入射电磁波的磁性部分，并广泛用于许多收音机中。然而，它是最糟糕的发射天线，因为它只能产生 EM 波的磁性部分，并且它产生的 H 场会随着距离的增加而分散，幅度为$\frac{1}{d^3}$.

与偶极子等常规天线相比 - 它会产生分散的 E 场和 H 场$\frac{1}{d}$.

还要考虑四分之一波单极子（仅作为示例）。许多使用的比$\lambda/4$但可以非常有效地用作接收天线，因为它们呈现给无线电接收器的输出阻抗具有高容性：-

在$\lambda/4$在长度上，它的阻抗约为 37 欧姆，既不是容性的也不是感性的。这是使用四分之一波单极子的传统推理。然而，随着长度下降或所需工作频率下降，单极子逐渐变得更具容性，而电阻部分趋向于零。

这对于在某个频段上工作的无线电接收器来说很好——它可以使用电感器来形成一个良好的前端带通滤波器，并且它不关心电阻是否低。

但是，该电阻对于发射器很重要 - 它代表了传输介质的电阻（由天线从 377 欧姆的自由空间修改为 37 欧姆的电气电阻）。该电阻器是您想要将 PA 功率推入的电阻器，如果天线“短路”，您正在迅速努力将功率输入 1 ish ohm 电阻器，同时应对天线损耗（也约为 1 ohm）。因此，您立即失去了传输的功率。

在 HF，推理是这样的：

接收通常受天空噪声限制，也就是说，RX 自身噪声通常在任何意义上都不是限制因素。如果您使接收器更安静，那么您会听到更多的天空噪音，因此对于接收天线性能而言，F/B 比（因此您可以消除干扰）比灵敏度更重要。房间里的另一头大象（也是你经常愿意用敏感度换来的）是处理强大的相邻运营商。

然而，在发射时，每增加一个 dB 的辐射功率，就会使接收器的信号远高于天空噪声，因此您真的希望这里有良好的效率。这种情况是不可逆的，因为限制性能的噪声是在发射之后添加的，但在接收天线之前。

在 VHF 及以上，天空噪声不是什么问题，而接收器自身噪声占主导地位，情况就不同了，因为在两端都有相当大的互惠性和更好的天线。对于非常微弱的信号工作，您有时更喜欢获得较低的噪声温度而不是最终增益，但这在很大程度上是一种微弱的信号空间通信方式。

请注意，天线增益不是唯一的品质因数。有时 F/B 比、噪声温度、尺寸或带宽或其他更重要的东西。

为什么要使用低效率天线？尺寸。我敢肯定，一个熟练的天线设计师可以通过在手机接收天线上安装一个米宽的抛物面天线来提高它的效率，但这会大大降低它的用处。而基站没有这些限制，因此可以使用更大的天线。

在谈论天线效率时，方向性也很重要。抛物线盘非常有效，但仅限于一个方向。