考慮一維陣列天線，由一排間隔很近的發射單元組成，每個陣元在所有方向上發射一個振幅、相位和頻率相同的波。
為了測量這些波在不同方位角下的總強度，我們把一個場強探測器放在足夠遠的地方，使得從探測器到所有發射單元的視線幾乎平行。從陣列垂直平分線上的一個點開始，我們將場強探測器沿固定半徑的弧線從陣列中心移動。
在任何一點上，場強取決於接收波的相對相位，而相對相位又取決於發射單元之間的距離差。如果我們從陣列的一端畫一條垂直於視線到探測器的直線(AB)，那麼這些差異就能很好地顯示出來。這條線與陣列的夾角等於探測器的方位角θ。
現在，如果θ為零，並且探測器遠離陣列，則探測器到所有發射器的距離基本上是相同的。這些波是同相位的，它們的場強疊加成一個很大的值。
但是，如果θ大於零，那麼探測器到發射單元的距離就會逐漸增大。因此，接收波的相位都略有不同，場強之和沒有θ為零時那麼大。
隨著方位角的增大，距離差增大。最終達到了一個點，如探測器至第一發射器(第1號)的距離與至中心發射器(第7號)距離之差為半波長。
那麼，1號接收波與7號接收波相互抵消。從2號和8號收到的波也是如此。以此類推，從所有發射器接收到的波強度之和為零。探測器已經到達了天線輻射強度總和為零的方位角。
如果θ進一步增加，陣列末端發射器的波將不再完全抵消，並且之和會增加。當探測器到陣列首末兩端的距離之差為1.5個波長時，會達到另一個峰值。3到10發射單元發出的波依然對消，但兩頭髮射器發出的波，1和2以及11和12，相加能夠產生一個可觀的結果。探測器的位置位於陣列第一旁瓣的中心。
如果θ進一步增加，發生對消的部分就會增加，並且重複上述過程。場強與方位角的關係如圖所示，可由下列方程表示。其中E是場強，x與θ成正比。這被稱為sinx/x或sinc函數。
實際上，x=π(L/λ)sinθ。其中是波長。所以只有當θ值比較小時，x與θ成正比。隨著θ的增加，逐漸小於θ，導致高階旁瓣的幅度逐漸減小。功率與場強的平方成正比。因此，用功率表示的輻射能量在角度上的分佈方程。
輻射方向圖是描述天線發出無線電波的強度與方向(角度)之間依賴關係的圖形，在考慮方向係數時，以位於中心的主瓣功率為參考，其他方向上的輻射功率表示為與主瓣功率的比值。該比值通常以分貝表示，並繪製成直角座標，如圖所示。
由於方向圖通常不是繞主瓣中心旋轉對稱，想要完整刻畫天線的方向性，必須通過許多不同的平面來描述。一般來說，方向圖的三個特徵是我們需關注的：主瓣寬度，主瓣增益，以及副瓣的相對強度。
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