【题目编号】MC1-0518
【题目】一部业余无线电台以 CW 方式发射时的载波输出功率为 10 瓦,电源效率约为 80%。若该台连续发报 10 秒钟,则此期间的平均发射功率:
【答案】A
[A]显著低于 10 瓦
[B]约为 12.5 瓦
[C]约为 10 瓦
[D]约为 8 瓦
考点速览
这道题考的是峰值功率与平均功率的分野,具体落到莫尔斯电码(CW,continuous wave)键控发射的占空比上。题干给出载波输出功率 10 瓦、电源效率约 80%,问连续发报 10 秒期间的平均发射功率是多少。四个选项里,"约为 12.5 瓦"是拿 10 除以 0.8 反推出来的直流输入功率,"约为 8 瓦"是拿 10 乘以 0.8 硬凑出来的数,两者都是干扰项;真正要判断的是键控发射到底有没有时间空档。
原理与依据
CW 在业余无线电语境里指莫尔斯电码通信,发射类别为 A1A。这个词的历史含义是"连续波",早年的火花式、调幅发射机之后,等幅振荡的载波被称作连续波;后来键控技术让载波被"通—断"地开关,才把莫尔斯电码这种等幅键控通信也叫作 CW。所谓"载波输出功率",指的是电键按下、载波接通那一瞬间射频放大器输出的功率,也就是键控周期里的峰值,功率计在 key down 状态下读到的就是这个数。
平均发射功率是另一个量:把一段时间内射频输出的总能量除以这段时间长度。莫尔斯电码靠"通—断"(mark/space)表达信息,电码本身就有严格的时序:以"点"的长度为一个时间单位,一个"划"等于 3 个单位,点划之间隔 1 个单位,字符之间隔 3 个单位,单词之间隔 7 个单位。也就是说,即使操作者一直在"连续发报",发射机在字符间隔、单词间隔里依然不输出任何功率。
因此从整段 10 秒看,载波真正接通的时长占比(占空比)远低于 100%。典型英文报文的占空比大致在 40% 到 60% 之间,视点划比例和间隔习惯而定,平均发射功率自然显著低于 10 瓦。
逐项辨析
选项 A"显著低于 10 瓦"是正确答案,理由即键控空档把平均功率拉了下来。
选项 B"约为 12.5 瓦"是典型陷阱。它来自 10 瓦除以电源效率 0.8 得到 12.5 瓦,但这个数描述的是射频放大器消耗的直流输入功率,不是发射出去的射频平均功率。平均射频功率不会因为电源效率变低而变高。
选项 C"约为 10 瓦"错在把键控峰值当成了平均值。只有载波持续接通、电键从不松开时,平均功率才等于 10 瓦,那不是正常的莫尔斯通信。
选项 D"约为 8 瓦"是拿 10 瓦乘以 0.8 凑出来的,混淆了"效率"与"占空比"两个概念。电源效率描述直流到射频的能量转换比例,占空比描述发射时长占比,两者不是一回事。
易混淆点
最容易混的是"载波功率""平均功率""峰包功率"三个量。载波功率用于 CW、FM 这类等幅模式,指载波接通时的功率;峰包功率(PEP,peak envelope power)用于 SSB 等包络变化的模式,指调制包络峰值处一个射频周期内的平均功率;平均功率则是时间平均,任何模式都能算。CW 的载波功率恰好等于它的峰包功率,但两者都高于长时间平均功率。FM 因为载波始终等幅、始终发射,它的平均功率倒是约等于载波功率——这正好反衬出 CW 键控"有停顿时平均就低"的特点。
另一个易混点是电源效率与占空比。效率是"直流输入换射频输出"的转换率,占空比是"发射时长占总时长"的比例。前者影响机器发热和耗电,后者影响平均射频功率,别把 0.8 往射频功率上套。
应试要点
见到"CW 键控""连续发报"这类字眼,直接锁定"平均功率显著低于标称载波功率",因为电码有空档。数字 12.5(除以效率)和 8(乘以效率)都是效率方向的干扰项,题目问的是射频平均功率,与电源效率无关。