在使用电视机的过程中，人们总觉得电视天线比收音机的天线重要，而且使用方法也比较复杂。在用室外天线时，离电视台越远，天线应该架设得越高。这些都与电视信号在空间传播的方式、电视信号本身的特点以及信号所能传播的范围有密切关系。下面对这些问题作一简单介绍。
电磁波
电视信号是以电磁波的形式在空间传播的。首先，电视发射台把电视中心送来的国家信号和伴音信号经发射机处理以后，再通过“双工器”（混合器）加到电视发射天线，由发射天线把这个合成信号的高频电流转换成电磁波，向四面八方辐射。这种辐射犹如把一块小石头抛进平静的水池，激起水波，一起一伏地向四面八方传播那样，电磁波以光速（3×10\(^{3}\)米／秒）在空间传播。在传播过程中，电场随时间变化激发产生磁场，磁场随时间的变化又激发产生电场，依此一直循环着。而且电场和磁场在空间是互相垂直的，两者又都垂直于传播方向，如图1所示。在每一个瞬间，电场能量与磁场能量相等。因此，既可以用天线接收电场能量，也可以设法用天线接收磁场能量。
电视信号的特点
电视信号既然以电磁波的形式在空间传播，因此它除具有电磁波的一般特性外，它还具有如下的特点。
第一，载波频率高，信号频带宽。由无线电波段划分表（见附表）可知，电视广播使用的波段只有VHF（甚高频）、UHF（特高频）及SHF（超高频）三个。根据我国电视标准规定，目前我国电视广播使用的VHF波段的频率范围是48.5MHz～223MHz，UHF波段的频率范围是470MHz、958MHz；电视频带宽度为8MHz。
第二，收、发天线之间主要依靠直线传播，如图2（图2是电波传播各种方式示意图）。这是由于电视载波频率高，电波沿地面传播时衰减很大，遇到障碍时，绕射的能力很弱，投射到高空时，不能被电离层反射，同时电视频带又比较宽，也不适宜采用对流层、电离层散射或反射的方式传播，所以，VHF、UHF、SHF三个波段的电视信号，主要依靠空间的直线传播，简称直接波传播。而且，在这三个波段中，频率越高，其传播特点，越接近光的特性。例如，在一座大楼后面，收看VHF电视节目比较清楚。但接收UHF电视节目时，却受到大楼的影响。因此，必须把天线架高，使发射台传来的UHF电波不被遮挡。
第三，采用水平极化波。所谓电波的极化，就是指电磁波在传播过程中，电场变化轨迹所构成的平面。电场在水平面内变化（即与地面平行）称为水平极化；在垂直面内变化，称垂直极化。与电场相对应的磁场则处于垂直面内和水平面内，如图1。一般声音广播，考虑到发射天线的架设，电波的传播特点等等，都采用垂直化波。在电视广播中，为了减少主要以垂直极化波的形式出现的工业干扰和其它无线电波的干扰，减少建筑物对电视电波的反射，同时考虑到接收端高增益室外天线架设的方便，所以选用了水平极化波。因此，为了使接收天线获得最大的感应电势，室外接收天线须水平放置。
接收范围
由于电视信号在空间是直线传播的，而地球表面是一个弯曲的表面，这就影响了电视信号传播的距离。因此，电视台的服务范围（即电视信号直线传播所能达到的距离也称“视距”）除了与发射端的各种因素以及电视机的灵敏度有关外，还与电视机是否采用高架的天线有密切关系。下面分两种情况说明。
1.不采用高架的天线
这种情况如图3所示。发射天线设在B点，在C点收看，A⌒C之长即为电视台所能服务的最大区域半径。R是地球半径，它等于6.37×10\(^{6}\)米：h\(_{1}\)为发射天线的高度。因此，在直角三角形OCB中，BC=\(\sqrt{(}\)h1+R)2-R\(^{2}\)=2Rh\(_{1}\)+h12。因为h\(_{1}\)远小于地球的半径R,所以B－C=3.57\(\sqrt{h}\)1(米）千米。又因h\(_{1}\)远小于B—C（即h1—C），所以可以认为B—C近似等于A⌒C（即B—C=A⌒C）。也就是说，在接收天线不架高的情况下，电视台服务半径为3.57h\(_{1}\)(米）千米。由此公式可知，电视发射功率足够大时，发射天线架设得越高（即h1越大），服务的范围越大。
2．采用高架天线
如图4所示。B点为发射天线，D为高架的接收天线。按照上述相同的方法，可以求得：D一C=3.5\(\sqrt{h}\)\(_{2}\)(米）千米。式中h2为接收点天线的高度。所以，发射天线到接收天线之间的直线距离B一D＝B一C＋C一D=3.57(h\(_{1}\)（米）+\(\sqrt{h}\)2(米）)千米。这说明电视台的服务范围不仅随着发射天线的增高而扩大，而且也随着接收天线的增高而增大。
上述的分析与计算方法，是假设空间大气层为均匀介质的情况下进行的。实际上，大气的成分、压强、温度以及湿度等都随着高度的不同而变化，它是不均匀的介质。因此，电磁波在空间传播的途径，实际上不是直线的，而是略有弯曲，如图5。所以按照上述公式计算得出的传播范围，比实际传播的距离小。为了使计算符合实际，我们采用了“等效地球半径”的方法。这种方法认为电磁波在空间仍按直线传播，所不同的是不在实际地球的上空，而是在等效的地球上空。经推算，这个等效的地球半径比实际地球半径扩大了1／3，成为实际地球半径的4／3倍。该系数称为地球半径等效系数。所以，实际的视距B一D之长应为：B一D＝4.12（\(\sqrt{h}\)\(_{1}\)（米）+h2(米））千米。由于h\(_{1}\)一C；h2《C一D，所以A⌒E≈4.12（\(\sqrt{h}\)\(_{1}\)(米）+h2(米））千米。
例如：当知道了某地电视台发射天线的高为200米，若用5米高的天线接收时，根据上面的公式便可求得，能够接收到该电视台发射的电视信号的区域半径（视距）应为4.12（\(\sqrt{2}\)00＋5）=67.5公里。
根据上面的分析可知，每一个电视接收点的接收天线有一个最低的高度要求。例如上例，发射天线高200米，在远离电视台67公里处若使用3米高的天线接收，那么即使发射机有足够的功率、接收机灵敏度也很高，也很难正常收看，而必须改用5米高的接收天线才能实现正常收看。
如果所采用的接收天线的高度，已经使得接收点进入了电视台的视距范围，但还是不能正常收看。这固然是由于电视台发射机的功率和电视机的灵敏度等因素的限制，而对用户来说，还可以采用高增益的天线来实现正常接收。一般，采用大功率发射和强方向性天线接收，利用直接波可以实现100～200公里的接收。(王国强)