【题目编号】MC1-0692
【题目】甲、乙业余电台相距 10 千米，分别使用 1/2 波长水平和垂直偶极天线进行 UHF 通联。现 双方都改用 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]通信效果变好
[B]通信效果不变
[C]通信效果变差
[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，原来一端用二分之一波长水平偶极天线、一端用二分之一波长垂直偶极天线，现在双方都改用二分之一波长垂直偶极天线，问通信效果怎么变。答案是通信效果变好，选 A。把这道题与双双改水平放在一起看，两者在物理上互为镜像——极化匹配只看两端是否同向，水平同向与垂直同向同样有效，不存在哪个方向更高级的问题。
垂直极化与水平极化的地位是平等的
线极化波的极化面由电场矢量所在方向决定，水平、垂直只是相对于地面的两种取向。从传播损耗的理论值看，自由空间里两种极化没有差别，链路预算的计算公式一模一样。之所以在某些场景下偏好某一种，原因来自环境而非极化本身：地面反射对水平极化与垂直极化的反射系数不同，水平极化波经地面反射后相位翻转一百八十度，垂直极化则不然，这会影响多径干涉形成的方向图花瓣与零点位置；城市里垂直极化的背景噪声常常更低，而水平极化天线的交叉极化鉴别度通常做得更好。
这些差别在 VHF、UHF 频段都有体现，但都不改变一条基本结论：发射与接收的极化必须呼应。改动前两台天线一横一竖、极化面互相垂直，属于正交极化，绝大部分功率被浪费；改动后两端同为垂直，极化面重合，能量正常交付。
从正交到平行，收益落在哪里
正交线极化的理论损耗无穷大，实际受限于天线的交叉极化鉴别度（cross-polarization discrimination，XPD），典型值二十分贝上下，即仅剩百分之一的功率。这个数量级在通信上的表现是决定性的：链路预算本有富余的，改动前可能勉强可通但噪声很大；预算吃紧的，改动前直接不通。改为同极化后，这部分损耗被抹去，等于凭空多出二十来分贝的链路余量。
二十来分贝是什么概念？在自由空间里，距离每增加十倍，路径损耗增加二十分贝。也就是说，同样两台设备、同样功率，极化对上以后可通距离大约能延伸到原来的十倍；或者在原距离上，可用功率提高到一百倍。这个账很好记，也很能说明为什么现场一定要检查极化。
逐项辨析
选项 A 说通信效果变好，与由正交改为同向的事实一致，是正确项。
选项 B 说不变。改动前后两端的极化关系从垂直关系变成平行关系，这是极化状态最本质的改变之一，不可能维持原状。
选项 C 说变差。只有把匹配破坏掉才会得到这个结论，本题的改动方向恰好相反。
选项 D 说变化不确定。题目交代了频段、距离、天线类型与改动内容，双方对指，视距直达波为主，极化损耗可以按已知的天线特性判断，没有不确定的空间。
极化匹配不等于增益叠加
一个常见的误解，是把极化对上当成信号变强。极化匹配不产生能量，它只是把原本被丢弃的那部分功率收回来。天线的增益（gain）描述的是把能量往某个方向集中的能力，是天线自身的属性；极化匹配描述的是收发两端在极化维度上是否衔接，是链路层面的属性。两者独立，不能相互替代。
所以会出现这样的情况：一副高增益八木天线，方向图漂亮、增益可观，但极化与对方相反，照样通不上；反过来，一副增益平平的偶极天线，只要极化、方向、频率都对上，十千米的 UHF 联络往往轻松完成。判断链路能否建立时，要把方向、极化、频率、功率、灵敏度逐项过一遍，任何一项掉链子都会让其余几项的努力落空。
应试要点
线极化天线的极化随振子走向而定，两端同向即匹配、正交即失配；实际正交损耗在二十分贝量级，相当于损失两个数量级的功率。水平同向与垂直同向等效，没有孰优孰劣。极化匹配是把丢掉的部分收回来，与天线增益不是同一件事。本题由一横一竖改为双竖，答案是变好。
