thumb|Différents diagrammes d'émission d'antennes en deux dimensions thumb|Diagramme en trois dimensions Un diagramme de rayonnement ou d'émission est la représentation graphique de la distribution angulaire d'une grandeur caractérisant le rayonnement d'une antenne radioélectrique, et, par extension, cette répartition elle-même. Un autre sens de ce terme en fibres optiques, en lasers et optique intégrée est la répartition du champ électrique rapproché, soit la zone de diffraction de Fresnel, juste à l'avant d'une source. Le diagramme de rayonnement d'une antenne permet de visualiser les lobes d'émission dans les trois dimensions, dans le plan horizontal ou dans le plan vertical incluant le lobe le plus important. La proximité et la conductibilité du sol ou des masses conductrices environnant l'antenne peuvent avoir une influence importante sur le diagramme de rayonnement. Les mesures sur les antennes sont effectuées en espace libre ou en chambre anéchoïque. Une antenne isotrope, c'est-à-dire rayonnant de la même façon dans toutes les directions, est un modèle théorique irréalisable dans la pratique. En réalité, l'énergie rayonnée par une antenne est répartie inégalement dans l'espace, certaines directions étant privilégiées : ce sont les « lobes de rayonnement ». Le diagramme de rayonnement complet peut être résumé en quelques paramètres utiles. directivité thumb|Diagramme polaire montrant la distribution des intensités en lobes La directivité de l'antenne dans le plan horizontal est une caractéristique importante dans le choix d'une antenne. Elle possède un ou quelques lobes nettement plus importants que les autres qu'on nomme « lobes principaux ». Elle sera d'autant plus directive que le lobe le plus important sera étroit. La directivité correspond à la largeur du lobe principal qui est calculée par la largeur angulaire de chaque côté du lobe où l'intensité diminue de moitié, soit une diminution de 3 dB. Pour toutes les antennes, la dimension constitue un paramètre fondamental pour déterminer la directivité.