【题目编号】MC1-0691
【题目】甲、乙业余电台相距 10 千米,均使用 1/2 波长水平偶极天线进行 UHF 通联。现其中一方 改用 1/2 波长垂直偶极天线,则改变前后的通信效果有什么不同?
【答案】A
[A]通信效果变差
[B]通信效果不变
[C]通信效果变好
[D]通信效果的变化不确定
考点速览
两台相距十千米的 UHF 电台原本都用二分之一波长水平偶极天线,极化一致、通信正常。现在其中一方换成二分之一波长垂直偶极天线,问通信效果怎么变。答案是通信效果变差,选 A。改动把两端从极化匹配推入正交极化状态,接收端能拿到的功率骤降。
这道题是同一组题里唯一由好变坏的方向,判断逻辑与双双改成同一种极化完全对称,只是箭头反过来了:两端极化从平行变成垂直,失配取代匹配,效果自然下滑。
匹配被破坏:二十来分贝是怎么丢掉的
发射天线辐射的波,其电场方向由振子走向决定。接收天线的振子若是与来波电场垂直,来波在振子上的感应投影为零,理论上一点也收不到。现实中天线并非理想,振子上存在横向电流,周围环境的反射波也会带着一些分量打过来,所以还能收到微弱信号。这个残余响应用交叉极化鉴别度(cross-polarization discrimination,XPD)衡量,常见成品天线在二十分贝上下,性能好的可到二十五分贝甚至更高,简易天线可能只有十五分贝左右。
按二十分贝计算,改动后可用功率降到原来的百分之一。对一条原本刚好可通的 UHF 链路来说,这已经足够让它彻底中断;对余量充裕的链路,也足以让语音从清晰变为断续难辨。所以正确判断是变差,而不是略微变差。
为什么在 UHF 视距下几乎没有补救余地
极化失配的严重程度与传播方式密切相关。短波靠电离层反射,电磁波穿过电离层时会经历法拉第旋转(Faraday rotation),极化面被强烈扭转,加上地面与电离层的多次反射,到达接收端的波极化已经相当杂乱,两端天线的极化关系反而不那么致命。
UHF 视距传播不一样。十千米的距离里以直达波为主,电波基本沿直线走,中途没有能大幅改变极化面的机制。虽然地面和建筑物会带来一些反射分量,但反射波的强度通常远低于直达波,且反射造成的去极化不足以把主极化扳回来。天线对指、路径通畅的条件下,改动后的极化关系会如实体现为二十来分贝的增益损失。这也是本题选项里变化不确定站不住脚的原因:参数齐全时,这个损耗是确定的、可预期的。
逐项辨析
选项 A 说通信效果变差,与由匹配转为正交的事实吻合,是正确项。
选项 B 说不变。两端极化从平行变为垂直,是极化关系里最剧烈的一种改变,用不变概括显然错误。
选项 C 说变好。只有把失配改成匹配才可能变好。本题的改动是反向的:原本一致,改后正交,没有任何改善的余地。
选项 D 说变化不确定。题干把频段、距离、天线形式、改动内容都给出了,双方天线对指,传播以视距直达波为主,极化损耗可以按天线特性判断,结论确定。
短波为何不常考这类题
理解了这一点,就能明白极化匹配为什么被人反复强调却只在 VHF、UHF 语境下成为考点。短波链路上,极化是个流动的量:电离层状态一变,法拉第旋转角度就变,同一副天线在一天之内可能经历从匹配到失配的多次摆动。操作者不会为此去追着调极化,而是靠天线的宽极化响应、靠空间分集、靠反复呼叫来适应。
UHF 视距链路里极化是凝固的,一旦架上就是那个方向,不随时间和电离层漂移。这既让它容易判断,也让失配的后果格外持久——不换天线,链路就一直差下去。现场排查功率足、驻波好、就是通不上的情形时,极化总是头几个该检查的项目之一。
应试要点
记住判断题的两个方向:两端极化从一致改为正交,效果变差;从正交改为一致,效果变好。正交线极化的实际损耗在二十分贝量级,对应功率降到百分之一,足以决定一条 UHF 视距链路的成败。本题原本水平对水平,改成水平对垂直,答案是变差。驻波比正常不代表极化正确,现场排查时务必把两端极化统一。