天线的增益计算公式为：
1、天线主瓣宽度越窄，增益越高。对于一般天线，可用下式估算其增益：
“G（dBi）=10Lg{32000/（2θ3dB,E×2θ3dB,H）}”。式中， 2θ3dB，E与2θ3dB，H分别为天线在两个主平面上的波瓣宽度；32000是统计出来的经验数据。
2、对于抛物面天线，可用下式近似计算其增益：
“G（dBi）=10Lg{4.5×（D/λ0）2}”。式中，D 为抛物面直径；λ0为中心工作波长；4.5 是统计出来的经验数据。
3、对于直立全向天线，有近似计算式：
“G（dBi）=10Lg{2L/λ0}”。式中，L 为天线长度；λ0 为中心工作波长。
天线增益的意义：
天线增益不仅是天线最重要的参数之一，而且对无线通信系统的运行质量也非常重要，增加天线增益，就可以增大某个方向上的信号覆盖范围，或者范围不变，但该范围内的信号强度增强。
对于单天线而言，要想提高天线的增益，最简单的办法就是将天线的发射方向进一步缩窄，就是所谓的缩窄波瓣宽度。而这种方法在实际应用中对系统性能改善毕竟有限。通常直接提升带宽和频谱的方法也会受到各种条件制约，也不能无限制地增加。
在带宽和频谱不变的前提下，为了提高系统的用户容量、数据吞吐量和覆盖距离和范围，智能天线技术和MIMO技术应运而生。
其中智能天线技术利用多个天线组成天线阵列，利用天线之间的位置关系，通过向用户发送相同的数据，相当于某个方向上集中辐射能量，从而提高天线增益，而MIMO技术则在收发端都采用多个天线系统，利用多径传播等电磁波特性，发收不同数据，提高传输效率的同时，实现了空间复用。
从天线增益角度看，也可以认为不增大单个天线增益，而是增加天线数量，从而获得收发天线增益乘积的效果。
另外，无论天线阵列还是MIMO技术在传输信号时都采用了分集的技术，而该技术能够降低信号衰落的机会，减小信噪比的波动，从而获取一部分额外的增益，称之为分集增益。MIMO技术已经在基于LTE技术的4G网络中得到广泛应用。
