MC2-0659-关于振子长度为 1/4 波长的垂直接地天线的最大辐射方向，以下描述正确的是
【题目编号】MC2-0659
【题目】关于振子长度为 1/4 波长的垂直接地天线的最大辐射方向，以下描述正确的是：
【答案】AB（多选题）
[A]在水平方向上是全向的
[B]在垂直方向上有指向性，且辐射仰角稍大于 0°
[C]其 E 面方向图为“8”字形
[D]其 H 面方向图为“8”字形
考点速览
这道题问的是四分之一波长垂直接地天线的最大辐射方向。天线方向图要分两个互相垂直的平面来看：包含振子轴线的那一个面叫 E 面（电场所在平面），与振子轴线垂直的那一个面叫 H 面（磁场所在平面）。垂直接地天线的振子立在地面上，E 面就是垂直面，H 面就是水平面。选项把这前后两个面的形状对调，是本类题最常见的陷阱。
水平面为什么是全向的
振子沿竖直方向架设，高频电流沿着振子上下流动，整个结构绕竖直轴线旋转对称。绕垂直轴转一圈，看到的电流分布完全一样，所以往任意一个方位角辐射出去的场强相同——水平面方向图是一个圆。这是垂直天线最讨人喜欢的地方：架好之后不用转向，四面八方都能通，特别适合做全向呼叫和移动台。
有一点要说清楚，这里的「全向」是方位面上的全向，不等于往天上也均匀辐射。方向图是三维曲面，水平面切一刀是圆，垂直面切一刀就不可能是圆了。
垂直面：镜像、仰角与地网
真实地面可以近似看作导电平面。按镜像法，地面以下会出现一个与地面以上振子等幅同相的镜像电流，两者合成相当于自由空间中的一个半波偶极子——注意只是它的上半截，地面以下那半截是镜像，并非真实的辐射源。自由空间里的半波偶极子，方向图是垂直于振子方向的一个圆环，沿振子轴线方向上辐射为零。把下半部分用理想导电地面封掉之后，辐射被限制在地面以上的半个空间里，最大辐射方向贴着地面，仰角为零度。
理想导电地面这个假设并不成立。实际土壤的电导率和介电常数都是有限值，垂直极化波在接近掠射的入射角上对地面参数格外敏感，一部分功率被地面吸收变成热，另一部分经地面反射回来与直达波叠加。地面波与空间波合成之后，最大辐射方向不再严格贴地，而是抬起几度到十几度，具体数值取决于工作频率、地面湿度和电导率。低仰角的好处很实在：贴近地面的仰角利于地波传播，也能让天波在电离层里走更长的路径；仰角太高，能量射向头顶，近距离和中等距离反而通不到。
实际架设也很少真的把振子插在湿土里。常见做法是在底部铺设若干根水平或倾斜的地网导线，让回流电流有一条损耗更低的路径。地网改善了天线底部的等效地面电导率，减少地面吸收，提高辐射效率；同时它会改变垂直面方向图的形状，让最大辐射的仰角分布更集中在地面附近。地网数量少、长度短时，仰角抬升更明显，效率也更低。对低波段而言，地网质量往往是整套天线效果的决定因素，比反复修剪振子长度更值得下功夫。工作频率同样会改变仰角：同一副四分之一波长垂直天线，在频率较低时相对地面的电气尺寸变小，地面影响更显著，仰角上翘的幅度更大。
把它与水平半波偶极子对照一下就更清楚。水平偶极子架高到四分之一波长以上时，垂直面方向图会出现明显的波瓣，最大辐射方向抬到几十度，架得越高主瓣越贴近地面、副瓣越多。垂直接地天线正相反，它把能量压在地面附近，靠低仰角打远距离，代价是正上方有零点、天顶方向几乎没有辐射。既要近距离全向覆盖又要兼顾中远距离时，垂直天线的仰角分布往往更合意，这也是它在车载、船载和低波段固定台上长期占主流的原因。
逐项辨析
选项 A 正确。绕垂直轴旋转对称，与地面平行的水平面上各方位辐射强度相同，方向图是圆，方位上全向。
选项 B 正确。垂直面内存在方向性：沿振子轴线（正上方）辐射趋于零，最大辐射集中在地面附近；理想情况下贴地，考虑实际地面后仰角略大于零度，与选项描述吻合。
选项 C 错误。E 面是垂直面，它的方向图不是完整的「8」字形。完整对称的「8」字是自由空间偶极子的特征，上下两瓣关于振子中心对称。接地天线只保留地面以上的那一半，地面以下没有辐射源，形状是被地面切掉一半的波瓣，而且上翘程度随地面条件变化。
选项 D 错误。H 面是水平面，方向图是圆，不是「8」字。把「8」字安在水平面上，等于把 E 面和 H 面弄反了。
易混淆点
别把 E 面、H 面与极化方向混为一谈。垂直极化说的是电场方向垂直于地面，E 面因此是垂直面；水平极化天线的 E 面则是水平面，两个面的角色会互换，不能见到「垂直」就套用本题结论。
也别把四分之一波长接地天线与缩短型垂直天线混同。振子长度明显短于四分之一波长时，辐射电阻急剧下降、容抗上升，必须加感线圈匹配，效率随之降低；方向图形状大体仍是水平全向，但垂直面上的最大辐射仰角会抬高，与标准四分之一波长接地天线的表现有差别。
还要把「仰角」与「辐射方向」分清。仰角是射线与地平面的夹角，不是与竖直方向的夹角。看到「仰角稍大于零度」，要立刻反应出这是低仰角、贴地传播。
应试要点
记住三句话：垂直天线在水平面上全向，在垂直面上有方向性；理想地面最大辐射贴地，实际地面仰角抬升到零度以上一点；「8」字形属于自由空间偶极子的垂直面方向图，不属于接地天线的水平面。考场上先判断哪个面是 E 面、哪个面是 H 面，再判断这个面是圆还是波瓣，四个选项的取舍就自然清楚了。