Near Vertical Incident Skywave antena, ili NVIS antena, prenosi radio val gore u nebo pod kutom koji je gotovo okomit. Odašiljanje radio vala na ovaj način omogućuje mu da se odbije od Zemljine ionosfere i natrag prema zemlji, što ga čini manje osjetljivim na ograničavajuće učinke Zemljine zakrivljenosti. Kao rezultat toga, radio signal koji se prenosi putem NVIS antene može se primiti na mnogo većoj udaljenosti od onog koji se prenosi konvencionalnom antenom.
Konvencionalne odašiljačke antene odašilju radio valove vodoravno, otprilike paralelno s tlom, u ravnoj liniji. U aplikacijama manjeg dometa, kao što je televizija, to osigurava maksimalnu snagu prijema u neposrednoj blizini odašiljača. Kako Zemljina površina krivulje i odaslani signal putuje u ravnoj liniji, to dvoje se sve više udaljava kako se udaljenost od odašiljača povećava.
Na kraju, obično 50 do 70 milja, ovisno o lokalnoj topografiji, signal više neće doći do površine Zemlje i neće ga se moći primiti. Postavljanje odašiljača na visoki toranj omogućit će mu prijenos pod blagim kutom prema dolje. Ovo će nadoknaditi dio Zemljine zakrivljenosti; međutim, obično dodaje samo nekoliko milja rasponu i korisniji je u prevladavanju lokalne topografije od Zemljine zakrivljenosti.
Prilikom prijenosa s NVIS antenom, signal ne putuje vodoravno. Umjesto toga, signal putuje prema gore pod kutom od 75 do 90 stupnjeva. Kada signal stigne do Zemljine ionosfere, ionosfera odbija signal natrag na površinu Zemlje pod kutom koji odgovara kutu prijenosa. Kao rezultat toga, signal s NVIS antene može se primiti u rasponu od približno 100 do 250 milja od odašiljača, ovisno o točnom kutu izvornog prijenosa.
Unatoč naizgled superiornim performansama, prijenosni signal s NVIS antene ne može biti bilo koje frekvencije. Budući da se Zemljina ionosfera stalno mijenja, ona će dosljedno i pouzdano reflektirati samo radio valove u rasponu od 3.5 do 7.3 megaherca. U idealnim uvjetima, ovaj raspon može se protezati od 2 do 10 megaherca; međutim, takvi uvjeti su uvijek privremeni. Te su frekvencije preniske za televizijske i druge širokopojasne signale, koji se obično prenose iznad 30 megaherca.
Ako je frekvencija prijenosa signala izvan reflektivnog raspona ionosfere, ionosfera će ili apsorbirati signal ili dopustiti da signal prođe kroz njega i ode u duboki svemir. Unatoč ograničenjima NVIS prijenosa, oni mogu uspostaviti pouzdanu glasovnu komunikaciju velikog dometa, koja je korisna vojnim i radioamaterskim operaterima. Istraživači također koriste NVIS antene za proučavanje i mjerenje Zemljine ionosfere analizirajući kako ona odražava radio signale.