【题目编号】MC1-0657
【题目】我们之所以称垂直接地天线为“全向天线” ，是因为：
【答案】A
[A]这种天线在水平方向上没有指向性
[B]这种天线在垂直方向上没有指向性
[C]这种天线的 E 面和 H 面方向图均为正圆
[D]这种天线辐射各向同性的球面波
考点速览
这题问垂直接地天线为什么被叫做全向天线。四个选项分别指向水平方向、垂直方向、两个主平面方向图，以及三维球面波，考的是“全向”这个词到底限定在哪个面上。答案是它在水平方向上没有指向性。
方向图要用两个互相垂直的平面来描述
天线的方向图（radiation pattern）是立体的，工程上习惯用两个互相正交的主平面切片来描述。一个是 E 面（E-plane），包含电场矢量方向；一个是 H 面（H-plane），包含磁场矢量方向。垂直接地天线辐射垂直极化波，电场矢量沿振子轴方向，所以 E 面就是含振子轴的垂直平面，H 面则是水平面。
在垂直面也就是 E 面里，垂直接地天线的方向图不是一个圆：沿地面方向即仰角零度处辐射最强，越往天顶方向越弱，正上方是个零点，形状像平躺的“8”字被切掉一半。也就是说，它在垂直方向上有明确的指向性，能量被有意压在低仰角上，这正是垂直天线做远距离通信的本钱。
在水平面也就是 H 面里，垂直振子的四周是对称的，各方位辐射强度相同，方向图近似一个正圆。天线在某个平面内没有指向性，就称为全向天线（omnidirectional antenna）。垂直接地天线得到“全向”这个名字，正是因为它的方位面方向图是圆——地面上四面八方都能通，不必转动天线。
全向并不等于各向同性
把“全向”理解成“往所有方向均匀辐射”，是最常见的误读。真正向三维空间均匀辐射的是理想点源天线（isotropic radiator），它只是一个数学基准，现实中造不出来。垂直接地天线把能量从高仰角“挪”到低仰角，总辐射功率没有变，但某些方向的功率密度提高了，因此相对理想点源仍然是有增益的：在理想导电地面上，四分之一波长垂直天线的方向性系数约为半波偶极子的两倍；实际架设中地网不理想、损耗增加，测得的值会低一些。全向是“在某个平面内均匀”，各向同性是“在整个空间内均匀”，两者差着一个维度。
逐项辨析
选项 A 说水平方向上没有指向性，正确。方位面方向图近似正圆，这就是“全向”二字的来源。
选项 B 说垂直方向上没有指向性。垂直面恰恰是它最有指向性的那个面：低仰角强、天顶方向为零点，能量分布很不均匀。把有指向性的面说成没有指向性，与本项题意相反。
选项 C 说 E 面和 H 面的方向图都是正圆。只有 H 面近似正圆，E 面是压低仰角的瓣状图。笼统地说两个主平面都是圆，等于把全向偷换成了各向同性。
选项 D 说它辐射各向同性的球面波。球面波向所有方向均匀辐射是理想点源天线的性质，垂直接地天线做不到，也不需要做到。它在水平面内均匀，但垂直面上有明显方向性，辐射的是环状方向图对应的波，不是均匀球面波。
判据：先问“哪个面”，再问“哪个方向”
碰到方向性一类的问题，固定的思考顺序是：先确定极化方式，再确定 E 面和 H 面各自是什么平面，最后看题目问的是哪一个面、哪一个方向。垂直极化的垂直天线，水平面全向、垂直面有指向；水平架设的偶极天线，水平面则呈“8”字形的双向图，沿导线轴向是零点。同是“全向”二字，换个架设方式结论就完全不同，脱离平面谈全向必然出错。
换个角度看，全向是拿增益换来的。同一副垂直天线，如果把地网加多、把振子加长，垂直面主瓣会被压得更低更窄，水平面方向图依旧近似正圆，但低仰角方向的增益提高了。反过来，把多个垂直振子排成阵列，水平面方向图就从圆变成有方向性的花瓣，此时天线也就不再是全向天线了。天线在某个平面内越均匀，那个平面内的峰值增益就越低——全向与高增益在同一平面内是一对矛盾，这条规律在选型时很有用。
应试要点
一句话：垂直天线的“全向”指的是方位面（水平面）无指向性，垂直面是有指向性的，主瓣压向低仰角。E 面与 H 面不能混为一谈，遇到“各向同性球面波”直接当错项处理。
