随着卫星通信技术和业务的迅速发展，在天线的研制以及卫星通信地球站的入网验证和测试中，对天线方向图及其各种参数的测量和分析是必不可少的。而天线的方向性和增益是表征天线性能最重要的特性参数，其中对天线增益的研究尤其重要。本论文从实际出发，系统地讨论了如何利用实测的天线方向图来快速简便地得到天线的增益。 本论文简单阐述了常规的测量天线增益的方法，简单讨论了其优缺点；阐明了采用常规方法测量天线增益时，需要花费大量精力去选择合适的测量场地，需要耗费大量的人力物力，并且测试效率极低。本论文从实测的天线方向图出发，提出了利用天线方向图来计算天线增益的两种简便有效的方法：波束宽度法和积分法。并对这两种方法进行了详细的推导和讨论，得出了在实测天线方向图的基础上，利用这两种方法来计算天线增益的简便公式，并且通过大量的测试数据证明了公式的正确性。最后并系统地阐明了这两种方法的优越性。在利用实测天线方向图研究天线增益的问题上，采用数学建模的方法对之进行处理，把现实测量问题转换成数学问题，通过对实测天线方向图数据的分析研究，建立正确的数学模型，并对之进行分析求解，然后再对所建立的数学模型进行检验，并给予一定程度的修正，直到得到正确的结果。本论文采用计算机对所测试的数据进行了处理，并通过数学方法论证了波束宽度法和积分法的正确性。最后，对测试结果进行了比较讨论，简单分析了误差的来源和产生原因，并给予一定程度的修正。 本论文中所论述的波束宽度法和积分法，在天线的研制和卫星通信地球站入网验证和测试中，都有较广泛的应用价值，对提高天线的测试效率具有较深刻的意义。