MC2-0651-关于天线的增益，以下说法正确的是
【题目编号】MC2-0651
【题目】关于天线的增益，以下说法正确的是：
【答案】AB（多选题）
[A]待测天线最大辐射方向上的辐射功率密度与基准天线对应值的比值
[B]与参考天线相比，被测天线在某个方向上使信号增强的程度
[C]天线辐射的电波功率与输入到天线的射频功率之比
[D]天线发热耗散的功率与输入到天线的射频功率之比
考点速览
增益是天线的核心指标之一，定义离不开一个前提：跟谁比、在哪个方向比。这道题的两个正确项分别给出了严格定义和通俗表述，两个错误项则把天线效率与增益混为一谈。抓住「比较两个天线」与「衡量一个天线自身损耗」这条界线，本题就不会选错。
增益的严格定义
在远场区，把某个功率馈入待测天线，测出最大辐射方向上某一点的辐射功率密度；再把同样的输入功率馈入基准天线，在相同距离、相同方向上测出功率密度；两者之比就是待测天线相对于该基准天线的增益。
定义里的几个限定词都不能省。远场区意味着测量点到天线的距离足够远，电磁波近似为平面波，方向图才有确定的形状；最大辐射方向意味着取主瓣峰值，不是随便挑一个方向；相同输入功率意味着比较的是「同样喂进去多少」，差异全部来自天线本身的辐射特性。
基准天线有两种取法。以理想点源（各向同性辐射器）为基准，得到的是绝对增益，单位记作 dBi；以半波振子为基准，得到相对增益，单位记作 dBd。同一个天线用两种基准表达，读数相差约二点一五分贝——把 dBd 的数值加上二点一五，才对应 dBi 的数值。做题时留意单位后缀，能避开不少干扰项。
无源天线凭什么把信号增强
天线是无源器件，本身不产生功率，也不放大信号。增益的实质是方向性的重新分配：把本来会辐射到其他方向的能量集中到主瓣里去。主瓣越窄，方向上的功率密度越高，增益数值越大，代价是偏离主瓣方向时衰减更快。所以高增益天线必须对准方向，卫星通信、月面反射、弱信号联络对指向精度的要求都非常高。
专业上把这件事拆成两个量。方向性系数（directivity）只反映能量在方向上的集中程度；天线增益则是方向性系数乘以天线效率。效率说的是馈送到天线输入端的射频功率里，有多少真正作为电磁波辐射出去，其余部分在导体电阻、介质和匹配网络里变成了热。效率永远小于一，所以增益总是略小于同一天线的方向性系数。
主瓣的角宽度与增益之间存在直接的互换关系。理想情况下能量全部集中在主瓣里，主瓣张角越小，单位立体角内的功率密度越高，增益越大。八木天线增加引向器数量、抛物面天线加大口径，换来的都是更窄的波束和更高的增益。工程上常把半功率波束宽度当作增益的粗略对照：波束越窄，指向要求越严，安装误差带来的实际效果损失也越大。
分贝是对数单位，读数上几分贝的差别对应的是成倍的功率比。功率比每翻一倍约合三分贝，翻十倍约合十分贝。两副天线在最大辐射方向上的功率密度相差三分贝，就意味着相差大约一倍。看到增益数值时，先把它换算成倍数再比较，判断会直观很多。
逐项辨析
选项 A 正确。这正是增益的比值定义：最大辐射方向上的辐射功率密度与基准天线对应值之比，其中已经隐含了同方向、同距离、同输入功率三个条件。
选项 B 正确。换成通俗说法，就是与参考天线相比，被测天线在某个方向上把信号增强的程度。这句话的分量落在「某个方向上」——增益是方向函数在主瓣峰值处的取值，脱离方向谈增益没有意义。
选项 C 错误。辐射出去的功率与输入到天线的射频功率之比是天线效率，它描述天线自身的损耗水平，取值在零与一之间，与「跟谁比」毫无关系。效率是增益的组成因子之一，但它本身不是增益。
选项 D 错误。发热耗散的功率与输入功率之比是损耗占比，与效率互为补数，两者相加等于一。一个天线损耗大，说明它效率低，但它照样可以有很高的方向性系数，乃至不错的增益；把损耗占比叫成增益，方向完全反了。
易混淆点
天线增益与放大器增益要分开。放大器的功率增益是真的把直流电源的能量转换成射频功率输出，输出可以大于输入；天线增益是相对的、方向性的，输入多少功率就只能辐射多少功率。看到「增益」先问一句：说的是方向上的相对增强，还是真的把功率放大了。
增益与等效全向辐射功率（EIRP）也要分开。EIRP 等于发射机输出功率乘以馈线损耗因子再乘以天线增益，它把整条发射链路的账算在一起，单位是瓦或分贝瓦，物理量纲与纯粹的比值不同。
还有一点容易被忽略：增益是针对某个频点、某个特定方向测出来的。宽带天线的增益随频率变化，标称值通常给的是通带内的典型值或最小值，查阅样本时要看清测试条件。
应试要点
判断增益类选项只用两个问题：这个说法是不是在拿两个天线做比较？比值里比的是不是方向上的功率密度？两个都答是，就是增益。凡是比「辐射功率与输入功率」的，是效率；凡是比「发热与输入功率」的，是损耗。另外记住基准换算：以半波振子为基准的相对增益加上约二点一五分贝，就是以理想点源为基准的绝对增益。