【题目编号】MC1-0694
【题目】甲、乙业余电台相距 10 千米,分别使用左旋圆极化和右旋圆极化天线彼此对指进行 UHF 通联。现双方都改用左旋圆极化天线,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 UHF 电台相距十千米、天线对指,原来一端用左旋圆极化天线、一端用右旋圆极化天线,现在双方都换成左旋圆极化天线,问通信效果怎么变。答案是通信效果变好,选 A。这道题与双方都改右旋在物理上完全对称——左旋与右旋本身没有谁好谁坏,唯一要紧的是两端是否同旋向。原来旋向相反,属交叉极化;改成同旋向以后,极化匹配,效果自然提升。
左旋与右旋没有优劣,看的是相不相同
旋向是一组相对关系,不是一个绝对指标。把一台左旋圆极化天线和一台右旋圆极化天线摆在一起,两者除了旋转方向之外,增益、方向图、带宽、结构尺寸都可以做得一模一样,没有哪一侧天然更强。因此成败判据只有收发是否同旋向这一条,改动落在左旋上还是右旋上,答案完全相同。
这一点在题海里很有用:凡是遇到双方原本旋向相反、改后一致的题,不管改的是左旋还是右旋、不管改的是一端还是两端,结论只有一个——变好。反之,原本一致、改成相反,结论只有变差。
旋向一致带来的一到两个数量级
极化失配的代价可以用数字称一称。交叉极化鉴别度在一般天线上是二十分贝左右,合格的成品圆极化天线通常能做到二十分贝以上,追求性能的可以逼近三十分贝。所谓二十分贝,就是功率比一百比一,即百分之九十九的功率被拒;二十五分贝对应三百比一;三十分贝对应一千比一。改动前收发两端旋向相反,实际可用功率可能只有改动后的百分之一到千分之一。
这个差距在通信上的表现不是稍微差一点,而是从完全听不清到清晰可辨的跨越。在 UHF 视距链路上,十千米并不算远,链路预算往往有富余,所以改好之后的效果是立竿见影的:语音可懂度上升,静噪阈值可以调高,丢字、断续大幅减少。
逐项辨析
选项 A 说通信效果变好,与由失配转向匹配的事实一致,是正确项。
选项 B 说不变。改动前后两端的相对旋向从相反变为相同,是极化状态的根本性改变,用不变描述显然站不住。
选项 C 说变差。变差只适用于把匹配改成失配的方向。本题是反向操作,效果只能向好。
选项 D 说变化不确定。题目把两台天线的极化形式、间距、指向和频段都交代清楚了,地面 UHF 视距以直达波为主,极化损耗可以按天线参数推断,不存在不确定因素。
驻波比正常却通不上:极化失配测不出来
这是极化失配最坑人的地方,也很值得对应试者强调。发射机侧的驻波比(standing wave ratio,SWR)表测的是馈线与天线之间的阻抗匹配状况,它监测的是能量有没有被天线辐射出去。极化失配发生在天线辐射之后、到达对方天线之前,属于传播环节的损失,驻波表上一点反映都没有。
所以现场常见这样一幕:驻波比漂亮得一比一出头,功率表读数正常,可对方就是收不到,或者信号弱得离谱。此时该怀疑的正是极化——两台天线是不是一个水平一个垂直,是不是圆极化旋向搞反了。解决办法很朴素:把两端极化方式统一,或者干脆都退回线极化并把方向对准。这条经验在 VHF、UHF 弱信号通信(weak signal)与对流层散射联络中尤其重要。
应试要点
旋向没有绝对优劣,只问是否一致。两端都圆极化时,同旋向判匹配,反旋向判失配,中间没有灰色地带。本题由相反改为相同,无论改左旋还是右旋,结论都是变好。另外记住一条现场经验:驻波比好不代表极化对,通不上时要想到把两端天线的极化统一起来。