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MC1-0668-有两款 VHF 垂直全向天线作发射之用。甲天线增益为 4.5dBd,而乙天线的是 5.85dBi。它 们在远处某接收天线中产生的信号功率有什么不同?

MC1-0668 考不同增益基准的天线如何比较:半波偶极子约为二点一五 dBi,故乙天线五点八五 dBi 折算为三点七 dBd,低于甲天线的四点五 dBd,两者相差零点八分贝,甲天线的信号更强。把 dBi 与 dBd 两个数值直接相减得到一点三五分贝,没有物理意义。

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【题目编号】MC1-0668

【题目】有两款 VHF 垂直全向天线作发射之用。甲天线增益为 4.5dBd,而乙天线的是 5.85dBi。它 们在远处某接收天线中产生的信号功率有什么不同?

【答案】A

[A]来自甲天线的信号比乙天线的强 0.8dB

[B]来自乙天线的信号比甲天线的强 1.35dB

[C]来自甲天线的信号比乙天线的强 1.35dB

[D]来自乙天线的信号比甲天线的强 3.5dB

考点速览

这道题与"两副天线增益怎么比"属于同一类考法,但数据换了、方向也换了:甲天线四点五 dBd,乙天线五点八五 dBi,问远方接收点上谁强、强多少。答案是甲比乙强零点八分贝。考点仍旧是先把两种增益基准统一,再做减法,最后还要判准方向。

基准不同的两个数不能直接相减

天线增益(antenna gain)必须说清是相对谁而言。以各向同性辐射器(isotropic radiator)为基准的记作 dBi,那是个四面八方均匀辐射的假想点源;以半波长偶极子天线(half-wave dipole)为基准的记作 dBd。同一个天线,用两把尺子量出来的数值不同,dBi 的读数总比 dBd 大二点一五。

这个二点一五不是随便取的:半波偶极子在自己最大辐射方向上的增益,相对各向同性辐射器正好是二点一五分贝。所以零 dBd 等于二点一五 dBi,把 dBd 折算成 dBi 就加二点一五,反过来就减二点一五。

拿本题的两个数直接相减,得到一点三五分贝,看着像模像样,其实是在比较"相对偶极子的集中度"和"相对各向同性源的集中度"。两个参照物不一样,差值没有物理意义。这就是选项 B、C 共有的病根。

换算乙天线,再比一次

乙天线标的是五点八五 dBi。换算成 dBd:五点八五减二点一五,等于三点七 dBd。甲天线是四点五 dBd。两副天线现在都在同一把尺子上,直接相减:四点五减三点七,等于零点八。信号较强的一方是甲,强出零点八分贝。

换成功率倍数看,零点八分贝约等于一点二倍,属于实通联中不太听得出来的差别。这类题往往把差值设计得很小,考的不是你能不能感觉出来,而是你能不能把账算对。

再补一句量级感:半波偶极子基准下的四点五 dBd,换算成 dBi 是六点六五,属于三段五八波长串接的垂直全向天线常见水平;五点八五 dBi 折成三点七 dBd,则是两段串接的典型值。样本上两个数字看着差很多,实际只差零点八分贝,这也说明跨基准比数值大小没有意义。

逐项辨析

选项 A 说来自甲天线的信号比乙天线的强零点八分贝。数字对——四点五 dBd 与三点七 dBd 之差正是零点八;顺序也对——甲是四点五,高于乙折算后的三点七。正确。

选项 B 说乙比甲强一点三五分贝。一点三五是五点八五减四点五的结果,问题出在跨基准相减:五点八五的单位是 dBi,四点五的单位是 dBd,两者相差一个二点一五的基准偏移,这样减出来的数既不是增益差,也不能反映任何实际功率关系。而且方向也错了,乙换算到 dBd 后只有三点七,低于甲。错误。

选项 C 说甲比乙强一点三五分贝。方向判对了,数值仍然是跨基准相减的产物。这一类选项专治"看方向不看算法"的考生:甲确实更强,但强的是零点八分贝,不是一点三五分贝。错误。

选项 D 说乙比甲强三点五分贝。三点五这个数在题目给的三个数据里推不出来,既不是换算结果也不是差值。属于纯粹编造的干扰项,看到就要划掉。错误。

易混淆点:谁是基准,谁是被测

dBd 里的 d 是偶极子,dBi 里的 i 是各向同性源,基准写在字母里,别记反。凡是看到"dBd 换成 dBi 要减二点一五"这种说法,都是记反了方向,因为偶极子本身就比各向同性源强二点一五,所以在偶极子基准下的读数必然更小。

另外要注意增益差和场强差不是一回事。增益差用分贝表述,功率比是分贝差的反对数关系;有的题目问的是功率相差几倍,那就得把分贝换算成倍数。本题问的是信号功率的强弱关系,答分贝或答约一点二倍都成立,选项用的是分贝表述。

应试要点

三步走:第一步看单位,单位不同先换算,dBd 加二点一五得 dBi,dBi 减二点一五得 dBd;第二步相减,取绝对值得到差值;第三步看符号定谁强。本题折算后甲四点五、乙三点七,甲强零点八分贝。

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