通信、雷達(dá)、導(dǎo)航、廣播、電視等無線電技術(shù)設(shè)備都是通過無線電波傳輸信息的，都需要無線電波的輻射和接收。在無線電技術(shù)設(shè)備中，用來發(fā)射和接收無線電波的設(shè)備稱為天線。

天線研究的本質(zhì)是研究由天線產(chǎn)生的空間電磁場分布和由空間電磁場分布決定的天線特性。空間中任意點(diǎn)的電磁場滿足電磁場方程——麥斯威爾方程和邊界條件，這意味著天線研究的問題是在特定條件下求解麥斯威爾方程。具體條件是激發(fā)條件、邊界條件和輻射條件。電磁場的求解方法通常直接或間接由麥斯威爾方程求解。直接法是比較困難的，為了使天線找到導(dǎo)體的電流分布，然后在空間中的場分布，這使得麥斯威爾方程變成一個積分問題，以解決導(dǎo)體的電流。通常情況下，在實(shí)際問題中條件是理想化的。

數(shù)值方法涉及離散化，原因是在積分或微分方程中的連續(xù)函數(shù)，以及可在電子計算機(jī)中處理的離散函數(shù)。隨著計算機(jī)的發(fā)展，微波和天線的計算方法有很多，如有限差分法、有限元法和矩量法等。

有限差分法采用差分法將其轉(zhuǎn)化為代數(shù)方程組，然后用計算機(jī)求解數(shù)值。將電磁場連續(xù)場問題轉(zhuǎn)化為離散系統(tǒng)問題，利用離散點(diǎn)上的數(shù)值解逼近連續(xù)場中的實(shí)解。這種近似計算方法是有限差分法。

有限元法將連續(xù)場分解成許多較小的區(qū)域，這些區(qū)域元素的集合代表原始場。然后建立每個元素的公式，并結(jié)合得到連續(xù)場的解。

矩量法是將連續(xù)方程離散成代數(shù)方程的一種方法。各種數(shù)值方法被用來產(chǎn)生各種電磁仿真技術(shù)。