【题目编号】MC1-0423
【题目】在业余无线电通联中探讨天线时,缩写 YAGI 代表:
【答案】A
[A]八木天线
[B]定向天线
[C]偶极天线
[D]垂直天线
考点速览
这题问 YAGI,答案落在八木天线一项。YAGI 是日本学者八木秀次姓氏的罗马字,这类天线在英文文献里常写作八木—宇田天线(Yagi-Uda antenna),以宇田新太郎的贡献并称。它属于定向天线,但缩语表里 YAGI 指的是这一种具体型式,不能与「定向天线」的泛称互换——这正是它和相邻缩语题的分界点。
三个角色:有源振子、反射器、引向器
八木天线由若干平行振子排列在一根横梁上。其中只有一根接馈线,叫有源振子,通常取半波长左右。它后面一根不馈电的振子比有源振子略长,叫反射器;前面若干根不馈电的振子比有源振子略短,叫引向器。长度上的这点差别改变了各振子上感应电流的相位:反射器上的电流相位落后,把能量往后推;引向器上的电流相位超前,把能量往前引。一推一拉,本来双向辐射的振子就变成朝引向器一侧的单向辐射,这就是八木天线获得方向性的原理。常见设计里,反射器比有源振子长约百分之五,引向器短约百分之五,振子间距大致在零点一五到零点二五个波长之间。
有一点常被忽略:引向器与反射器都不接馈线,靠的是与有源振子之间的互耦。间距太近,耦合过强,前后比与阻抗都变差;间距太远,耦合太弱,方向性建立不起来。零点一五到零点二五个波长这一区间,正是多年实验折中的结果,也是自制八木时最该照抄的一组数。
单元数与增益、带宽的取舍
单元数就是振子总数,有源振子、反射器、引向器都计入。单元越多,前方方向的场叠加越充分,增益越高、前后比越大、波束越窄;代价是工作频带变窄、尺寸变大,对尺寸公差与架设偏差也更敏感。业余常见的三单元、五单元、七单元,就是在这条取舍线上选点。把有源振子做成折合形式可以抬高阻抗、展宽频带,加装伽玛匹配或发夹匹配则是为了把阻抗干净地接到五十欧姆电缆上。波束窄了以后指向必须靠旋转器调整,指向偏十几度,对方信号就可能掉出主瓣,这是使用八木天线的日常功课。
波束宽度与增益是一体两面。三单元八木的主瓣已经明显收窄,五单元更窄;到了七八单元,指向偏十几度信号就明显下降。这在比赛和追稀有电台时是优势,用于本地闲聊反而是负担,每换一个方向都得转一次天线。
逐项辨析
选项 A 的八木天线正确,YAGI 是这类由有源振子、反射器、引向器组成的定向天线的专名。
选项 B 的定向天线是泛称,缩语为 BEAM。八木天线是定向天线的一种,但专名与泛称画等号会丢掉区别:方框天线、对数周期天线也都是定向天线,却不叫 YAGI。
选项 C 的偶极天线缩语为 DP,只有两臂、中心馈电,方向图双向对称。八木天线里固然含一根偶极形式的有源振子,但整支天线远不止一个偶极,把整机缩语答成一个部件是不对的。
选项 D 的垂直天线缩语为 VER,说的是竖直架设与垂直极化。八木天线通常水平架设,振子水平排列,两者不是一回事。
易混淆点:专名与泛称不能对调
这一组缩语题反复出现,规律很清楚:BEAM 是「定向天线」这顶大帽子,YAGI 是帽子底下的一支具体天线。题目问 YAGI 时选具体的「八木天线」,问 BEAM 时选泛称的「定向天线」。反过来的坑是:既然八木天线也是定向天线,就以为两个选项都能选——单选题只有一个答案,这时候要靠缩语的本义去定,把 YAGI 还原成「这一类天线的专名」,把 BEAM 还原成「波束」,区别立刻显现。
应试要点
YAGI 等于八木(宇田)天线,组成是有源振子加反射器加引向器,单元越多增益越高、带宽越窄、波束越窄。BEAM 是定向天线的泛称,两者是具体与泛指的关系。DP 是偶极,VER 是垂直,LW 是长线,一起记牢。