【题目编号】MC1-0913
【题目】对于需要接收 VHF/UHF 微弱信号的通信场景，比如月面反射实验，爱好者们时常需要在 所用八木天线的馈电端处就近加装低噪声前置放大器。相比之下，HF 通信爱好者却很少将 他们所用的前置放大器装在八木天线或其他收信天线的馈电点处。这是因为：
【答案】A
[A]VHF/UHF 频段的背景噪声较 HF 频段为低。将放大器置于接收天线处可降低传输线固有噪 声的影响，提高收信信噪比。而对于 HF 频段，是否这样做，差别并不明显
[B]电缆的固有噪声在 VHF/UHF 频段更高
[C]HF 频段的放大器体积太大，不适合安装于天线端
[D]HF 频段的八木天线体积较大，把放大器装得太近容易引发自激
考点速览
题目问的是接收系统里一个很实际的取舍：为什么甚高频和特高频的微弱信号实验，要把低噪声前置放大器装到八木天线的馈电端，而短波爱好者很少这么做。答案的落点是外部噪声环境的差别，与放大器的体积、会不会自激都没有关系。
接收系统的噪声从哪来
接收链路里的噪声分两类。外部噪声来自天线感应到的环境，包括大气噪声、宇宙噪声和人为噪声。内部噪声来自接收机自身的放大器与混频器，以及天线到接收机之间的馈线损耗。
衡量整机恶化程度的是噪声系数（noise figure），多级级联时由弗里斯公式决定：整机噪声系数以第一级为主，后面各级的贡献都被前面级的增益除小。这条公式解释了为什么第一级的位置如此关键。馈线损耗尤其特殊，它有损耗却没有增益，相当于在天线后面直接串入等量的噪声，天线收到的微弱信号在进入接收机之前就先被掺了噪声。
把低噪声放大器（LNA，low noise amplifier）放在天线馈电端，信号在通过馈线之前就获得增益，馈线损耗和后面各级的噪声都被这份增益压低，整机噪声系数可以一路降到接近放大器自身的水平。月面反射（EME）这类链路预算极度紧张的实验，正是靠这一步把可通联的门槛降下来。
短波为什么不这样做
短波频段的外部噪声非常高。大气噪声在低频段尤其强烈，人为噪声在居民区普遍存在，很多时候短波接收到的噪声比接收机自噪声高出几十分贝，底噪由外部环境而不是接收机决定。
既然限制因素已经是外部噪声，把系统噪声系数从几分贝降到零点几分贝对最终信噪比几乎没有影响：听到的仍然是环境噪声，信号并没有变得更清楚。放大器装在天线端还是放在机器里，结果差别不大，反而要承担天线端供电、防水、防雷和强信号过载的风险。短波上信号密集、场强高，天线端加放大器还容易引起互调，因此不少场合宁愿用衰减器压低强信号，也不加前置放大。
相比之下，甚高频与特高频的外部噪声低得多：大气噪声随频率升高迅速减弱，宇宙噪声的主要贡献也在更低的频率，人为噪声在这一段相对温和。此时接收系统自身噪声成了瓶颈，天线端放大带来的信噪比改善就非常显著，这才值得把放大器搬到塔上，还要配好防雷与供电。
逐项辨析
选项 A 指出甚高频与特高频的背景噪声低于短波，把放大器放在天线处能减小传输线固有噪声的影响、提高信噪比，而在短波上这样做差别不明显。这段表述完整给出了原因链，是本题答案。
选项 B 说电缆的固有噪声在甚高频与特高频更高。同轴电缆的损耗确实通常随频率上升，热噪声贡献随之增大，但即便承认这一点，它说明的是甚高频更需要前置放大，并不能解释短波爱好者为什么不这样做，属于答非所问。
选项 C 说短波放大器体积太大、不适合装在天线端。现代短波前置放大器同样可以做得很小，体积从来不是障碍；天线端安装对两个频段在机械上没有本质差别，真正的差别在噪声环境。
选项 D 说短波八木天线体积大，放大器件装得太近容易自激。自激是放大器稳定性设计的问题，取决于输入输出隔离、屏蔽与接地，与天线尺寸没有因果关系。短波天线端加有源器件真正要防的是强信号造成的过载与互调，而不是题目所说的自激。
易混淆点
要分清接收机噪声与外部噪声谁在主导。信噪比的下限由两者中较大的一方决定：外部噪声占优时，改善接收机噪声系数收益很小；接收机噪声占优时，前端低噪声放大的收益立竿见影。判断一个频段该不该在天线端加放大器，就看这一条。同一条道理也解释了为什么短波接收有时要把射频增益调小或打开衰减器。
应试要点
记忆链条：甚高频与特高频外部噪声低，系统噪声系数成为瓶颈，馈线损耗直接恶化信噪比，所以低噪声放大器上天线端；短波外部噪声高，接收机噪声被淹没，放大器放哪儿差别都不大，接上天线端还要承担过载与雷击风险。题干里出现月面反射、微弱信号这类字眼，基本就是在提示前端噪声这条线索。
