我们知道，在雷达系统中，天线的波束形状决定了雷达“看世界的方式”。不同的波束决定不同的覆盖范围、探测能力、角分辨率和适用场景。然而，波束形状并不是凭空产生的，它取决于天线的结构、尺寸、工作方式以及馈源形式。对天线波束的理解，就是对雷达核心能力的理解。
从大型抛物面反射天线，到轻量化通信天线，再到现代相控阵天线，结构不同、尺寸不同、工作频段不同，其辐射波束也完全不同。因此，在讨论笔形波束、扇形波束、余割平方波束等时，把“天线结构 + 波束特点”放在一起理解，才能真正掌握雷达设计的本质。
笔形波束是方位角与俯仰角都非常狭窄的高指向性波束，其主瓣形状像一支细长的铅笔。这种波束最典型的产生方式是使用大口径抛物面反射天线。抛物面反射器将馈源（通常是喇叭天线）的辐射波转化为具有统一相位的平面波前，使能量在一个极窄方向上集中，从而获得非常高的增益与高角分辨率。
由于波束细、方向性强，笔形波束常用于三维雷达、空防火控雷达与精密跟踪雷达。此类雷达通过逐点扫描空间，实现对目标方位、俯仰、高度的精确测量。虽然扫描速度较慢，但其探测距离和角度精度是其他波束无法替代的。
扇形波束在方位方向保持窄波束，而在俯仰方向大幅展开，形成类似扇面的覆盖区域。传统上，这种波束常由特定形状的反射面或适当馈源照射方式生成，例如使用柱面反射面（cylindrical reflector）来获得宽俯仰覆盖。扇形波束的优势在于在不改变俯仰角的情况下即可覆盖大量目标高度范围，而在方位上依然具有较好的分辨能力。
二维监视雷达、海军导航雷达、机场终端区雷达等往往采用扇形波束，因为它们强调大范围快速监视，而非精确测高。扇形波束的俯仰宽角使系统结构简单、扫描迅速，非常适合执行空情监视与区域警戒任务。
余割平方波束是一种专为空中监视雷达设计的特殊波束形状，其目标是让处于相同高度、不同距离的目标返回的回波强度尽量一致。通过设计天线在不同仰角方向具有不同增益分布，使远距离目标位于增益更高的位置，从而补偿传播损耗。
这种波束往往通过特殊成型的反射面或辅助反射器实现，而不仅仅依赖馈源。它使雷达能够在大区域内保持均匀的探测能力，因此非常适合远程区域空情监视、边界监测等任务。
反余割平方波束的设计目的恰好相反，主要用于沿海雷达。沿海环境中，近距离海面杂波极强，如果雷达对近距离方向的增益过高，就会使探测被大量无用回波淹没。通过让天线在低仰角（近距离）方向的增益降低，而在较远距离方向提高增益，雷达可以更有效地识别远处目标，同时减轻海浪杂波带来的干扰。
这种波束在反舰监视、沿海交通监控、岸基雷达系统中十分常见，是针对海杂波环境优化的典型设计。
全向波束在水平方向覆盖 360°，通常由简单结构的天线产生，如垂直偶极子或柱形天线。由于其不具有明显指向性，增益通常较低，但覆盖范围极大，非常适用于通信、导航以及雷达中的旁瓣抑制辅助通道。
在雷达系统中，全向天线常用于采集环境噪声或干扰信号，与主天线进行信号抵消，以压低旁瓣，提高雷达的抗干扰能力。虽然它无法提供定位信息，但在整体系统性能中发挥着关键作用。
在指挥制导（Command Guidance）体系中，导弹依靠地面雷达提供目标位置、导弹自身位置以及制导指令，因此雷达必须同时具备探测、跟踪和通信三种功能。
为了实现这一点，制导雷达会使用三种特定的天线波束，并在整个制导过程中按不同阶段协同工作。它们分别是跟踪波束、导引波束与捕获波束，它们的存在使雷达能够在复杂战场环境中保持精确的目标信息与稳定的制导链路，是地面指挥制导武器体系的技术核心。
跟踪波束是三种波束中最窄的一种，通常由大孔径反射面天线或阵列天线生成，以获得极高的方向性与高增益。它用于对飞行目标或导弹本身进行精确的角度测量，在单脉冲技术的配合下可以实时计算角误差信息。由于波束极窄，雷达能在强杂波与电子干扰条件下保持对目标的稳定锁定。
导引波束的宽度略大于跟踪波束，其主要任务不是提高角分辨率，而是确保导弹在飞行中始终处于雷达辐射覆盖范围内，以可靠接收来自地面指挥系统的制导指令。导引波束中加载了调制后的制导信息，包括轨迹修正、偏航/俯仰调整量等实时数据。为了让导弹在急剧机动或姿态变化时仍能保持链路不断，导引波束通常具有更宽的角覆盖范围和较高的抗干扰能力。
捕获波束用于导弹发射初段，是三者中最宽的波束。导弹刚离开发射架时姿态不稳、抖动大、角度偏差不可预期，此时若使用过窄的跟踪波束很难立即捕获到导弹信号。捕获波束通过宽覆盖与适度增益保证导弹在出筒瞬间能够被雷达快速识别，建立初始链路。
当导弹被成功捕获并完成姿态稳定后，雷达会迅速将波束切换至窄的导弹跟踪模式，使系统进入高精度制导阶段。捕获波束的短暂存在保证了制导链路能够从发射瞬间就被成功建立，是制导过程平滑衔接的关键一步。
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