【题目编号】MC1-0847
【题目】业余无线电发射机的效率总是明显低于 1。所损耗的那部分能量：
【答案】A
[A]绝大部分转化为热量，极小一部分转化为杂散等无用信号
[B]绝大部分转化为杂散等无用信号并对外辐射
[C]绝大部分因阻抗失配而返回电源，极小一部分转化为热量对外散发
[D]损耗的能量在电容、电感、开关器件等零部件中消失了
考点速览
这道题从能量守恒出发，问发射机损耗的那部分能量究竟去了哪儿。答案很朴素：绝大部分变成热散掉，极小一部分化成杂散等无用信号辐射出去。四个选项里有三个都违反了基本的物理约束。抓住守恒这条底线，选项自然分开。
能量守恒决定了它只能变成热和杂散
发射机从电源取走电能，经功放级放大后从天线送出射频功率，中间必然有差值。电能不会凭空消失，也不能无端增加，它只能改变形式。功放管、电源变换电路、匹配网络里都有电阻性损耗，电流通过这些损耗时产生焦耳热，这部分热量由散热片和风扇带到空气中，是损耗的绝对大头。另一小部分以谐波、寄生振荡、互调产物等杂散形式混在射频输出里，跟着信号一起从天线辐射出去。还有一点通过机壳缝隙以非预期的电磁场形式泄漏，量级更小，也归入无用辐射。
把三部分写成一个式子：电源输入功率等于射频有用输出加上热耗散加上杂散与泄漏。效率越低，等式右边的热耗散那一项就越大。
功放的效率天花板与散热压力
线性功放的效率有理论上限。甲类放大器静态电流始终很大，即便没有信号也在耗电，单管电阻负载下的最高效率只有百分之二十五，用变压器耦合也才百分之五十；乙类推挽的理论上限是百分之七十八点五，实际因为管压降、驱动损耗和匹配网络损耗，通常要打个折扣；短波线性功放多工作在甲乙类，效率一般落在百分之三十到百分之五十之间。调频是恒包络信号，末级可以工作在接近开关状态的高效率档，手持台与车载台的调频末级效率常能到五六成，比单边带线性功放高不少。效率数字不同，发热量就差得很远：同样输出一百瓦，效率五成的机器要往散热片上倒一百瓦的热，效率三成的机器就要倒两百多瓦。
把损耗认作热，很多事情就说得通了。功放级必须有足够大的散热面积，长时间发射靠风扇强制风冷；数字模式连续发射时占空比接近百分之百，比话音通联更容易让末级过热，很多机器会自动降低功率来保护。机箱内部温度升高还会让晶振频偏、器件寿命下降，所以基地台的安装位置要留出通风空间。选购电源时也要按输入功率而不是输出功率配，一台效率五成的百瓦机器，电源直流侧至少要能稳定提供两百瓦以上的功率。
杂散为什么只占极小一部分
合格设备在出厂前要按标准做杂散与谐波测试，谐波输出、寄生辐射都有明确的限值，通常要求比有用输出低若干个数量级。达不到就过不了型号核准，也不允许上架销售。正因如此，一台正常工作的发射机，杂散所占的功率比重极小，它会让邻近频段的设备感到干扰，但绝不可能是损耗能量的主要去向。选项 B 把绝大部分损耗说成杂散辐射，等于假定设备把大部分功率都浪费在非法辐射上，既不符合标准，也不符合实测。
逐项辨析
选项 A 正确。损耗的能量绝大部分在功放管等器件的电阻性损耗中变成热，靠散热片和风扇散出；极小一部分变成谐波、杂散等无用信号随射频输出辐射。这个去向既符合能量守恒，也符合设备实测的发热与杂散水平。
选项 B 错误。它把绝大部分损耗记在杂散辐射的账上。杂散发射受到严格的限值约束，合格设备的杂散功率比有用输出低很多，怎么可能反过来成为损耗的主体。若真如此，机器既过不了型号核准，也谈不上什么通信质量。
选项 C 错误。它把损耗归因于阻抗失配，并称能量返回电源。失配确实会让一部分功率反射回发射机，但正常情况下天线系统经过调配是匹配的，反射不是主要损耗来源；而且反射回来的功率是在发射机末级和调配网络里变成热的，不可能沿着电源线倒灌回电网，电源是能量的单向来源。
选项 D 错误。它说损耗的能量在电容、电感、开关器件中消失了，直接违反能量守恒。电容和电感是储能元件，理想情况下不消耗能量，实际元件的等效串联电阻只会把能量转成热；开关器件导通时也有损耗，同样是热。所谓消失，只是没去测量热去了哪里而已。
应试要点
记住一句话：损耗只能变成热和杂散，其中热占绝对多数。凡是说能量消失了、说杂散是主要去处、说能量倒流回电源的选项，都可以直接排除。效率越低，散热压力越大，这是选设备和装机器时必须一起考虑的事。
