【题目编号】MC1-0693
【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 波长水平偶极天线，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
甲乙两台 UHF 电台相距十千米，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水平偶极天线，问通信效果怎么变。答案是通信效果变好，选 A。改动把两端的极化从正交变成平行，属于极化匹配（polarization matching）最典型的一个场景。
极化匹配在 VHF、UHF 频段的现实意义远大于短波。短波靠电离层反射，来波极化在传播过程中被搅得面目全非，收发两端的极化关系反而不那么讲究；UHF 视距传播以直达波为主，天线怎么架、极化就是什么，匹配与否直接决定链路能不能建立。
偶极天线振子的方向就是极化方向
半波偶极天线（half-wave dipole）的辐射极化由振子导线的走向决定：电场矢量始终平行于振子。振子水平架设，辐射出去的就是水平极化波；振子竖直架设，辐射的就是垂直极化波。这与天线的尺寸、材质、馈电方式无关，只看那根导线指向哪里。
发射天线的极化就定义了波的极化，接收天线必须与它呼应。收信天线的极化与来波一致时，感应电流最大；两者垂直时，来波在接收振子上的投影为零，理论上收不到任何信号。改动前恰是后者：一台水平、一台垂直，两端极化面互相垂直，构成正交极化（orthogonal polarization）。改动后两端都是水平偶极，振子走向同向，极化面重合，匹配成立。
正交线极化损耗可以有多大
理想情况下，正交线极化的极化效率等于零，损耗为无穷大。真实系统不会这么绝——天线振子上总有一点横向电流，来波经环境反射也会带上一些正交分量，所以实际能收到微弱信号。这个漏过来的程度，用交叉极化鉴别度（cross-polarization discrimination，XPD）度量，典型成品天线在二十分贝上下，好一些的二十五分贝，设计粗糙的十五分贝也不稀奇。
二十分贝意味着功率比一百比一，仅剩百分之一。若原来链路预算本来就紧，这百分之一足以让通信彻底中断。改成水平对水平之后，这部分损失被完全抹掉，可用功率提升两个数量级，效果从几乎不通变为通话清晰，所以判为变好。
逐项辨析
选项 A 说通信效果变好，符合从正交走向平行的方向，是正确项。
选项 B 说不变。两端极化由互相垂直改为互相平行，这是极化关系最剧烈的一种变化，绝不可能没影响。
选项 C 说变差。只有在把匹配破坏成失配时才会出现这种结果。本题改动的方向与之相反，从失配走向匹配，效果只可能提升。
选项 D 说变化不确定。题设把频段、距离、天线形式和改动方式都给全了，双方天线对指、以视距直达波为主，极化损耗可由天线特性推断，结果确定。
架设方式带来的实务提醒
极化问题在野外架台时格外具体。一根偶极天线用竹竿撑起来，振子横着绑就是水平极化，竖着绑就是垂直极化；八木天线的振子方向、垂直天线的辐射极化也遵循同样的道理。多人联合架台或者参加 VHF 竞赛时，出发前必须把各台的极化方式统一，否则现场会出现双方功率都很大、互相就是不通的窘境。
还有一个常被忽略的细节：天线在铁塔、金属屋面、汽车车体附近的架设，会让实际极化偏离理想值。垂直天线贴着大面积金属平面架设时，方向图和极化都可能被改变；同一副天线在不同高度、不同反射环境下的交叉极化鉴别度也会有差异。因此工程上说的极化匹配，指的是主极化分量对齐，而不是一个绝对干净的状态。
应试要点
半波偶极天线的极化跟随振子走向：水平架设对应水平极化，垂直架设对应垂直极化。两端都是线极化时，走向一致判匹配、效果变好，走向正交判失配、效果变差，实际正交损耗在二十分贝量级。本题由一横一竖改为双横，答案是变好。
