时域与频域一般可借助傅里叶变换互相映射，时域天线就是在极宽频带下工作的天线。不仅需要考虑各频率分量间的幅度关系，还必须计及它们的相位关系。时域天线可用于检测电磁环境中电磁脉冲（例如由核爆炸、闪电等引起的电磁脉冲）的强度。在高速数据通信和高分辨力雷达设备中，采用上升前沿很陡、脉宽很狭的脉冲，天线在接收或发射这些信号时，不能认为天线的辐射特性能够即时建立，因而要求了解天线的过渡特性以获得适用的天线。适于正弦激励的天线，在非正弦状态下工作时，其辐射场的波形与激励源的波形不同。
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