【题目编号】MC1-0726
【题目】下列哪种谐振偶极天线在垂直于振子的方向上具有峰值增益：
【答案】A
[A]振子长度为 1/2 工作波长
[B]振子长度为 1/8 个工作波长
[C]振子长度为 1/4 工作波长
[D]振子长度为 3/2 工作波长
考点速览
这题考不同长度的谐振偶极天线的方向图：哪种长度在垂直于振子的方向上有峰值增益。它把谐振与方向性结合起来，落到最经典的半波偶极上，是理解天线增益单位（dBi、dBd）与方向图的入口。
原理与依据
偶极天线的方向图随振子长度变化。半波长偶极（总长二分之一波长）是基准天线：它在垂直于振子轴线的方向上（赤道面）辐射最强，形成甜甜圈状的方向图，沿振子轴向（两端方向）几乎不辐射，截面呈八字形，峰值增益约 2.15 dBi（相对于各向同性点源）。这个垂直于振子方向最大正是半波偶极的标志性特征，也是它被广泛用作参照天线的原因。
振子一旦加长，主瓣方向会改变。总长到一个波长时，方向图仍是两侧鼓出但波束变窄、增益略升；到二分之三波长（即 1.5 倍波长）时，方向图分裂成多个波瓣，最大辐射方向偏离垂直方向、斜向振子轴的两侧，垂直方向反而不再是峰值。更短的振子（八分之一、四分之一波长）方向图虽仍以垂直于振子方向较强，但尺寸太短、辐射电阻很低、效率差，而且严格说短于半波的振子需要加载才谈得上谐振，增益也远低于半波偶极。
理解这一点可以看电流分布的对称性：半波偶极上的电流是半周期正弦分布，整个振子同相激励，所以各段元电流在垂直于振子的赤道面上同相叠加、形成主瓣；一旦长度超过半波长，部分电流反相，叠加后在原主瓣方向反而削弱，波束就分裂偏移。这解释了为什么只有半波偶极的峰值增益稳稳落在垂直方向。
逐项辨析
选项 A 的振子长度二分之一工作波长正确，半波偶极在垂直于振子方向有峰值增益，约 2.15 dBi，是标准答案。
选项 B 的振子长度八分之一个工作波长错误。八分之一波长的振子极短，接近电小天线，方向性弱、增益低，且并非自然谐振的半波结构，不能作为谐振偶极来谈峰值增益。
选项 C 的振子长度四分之一工作波长错误。四分之一波长（总长）是短振子，增益低于半波偶极；虽然短振子方向图仍以垂直于振子方向较强，但它不是题目所问的谐振偶极中的峰值增益情形，且效率显著更低。
选项 D 的振子长度二分之三工作波长错误。1.5 倍波长的偶极虽然谐振，但方向图已分裂，主瓣不再垂直于振子，峰值增益方向斜向两侧，与垂直于振子方向有峰值增益不符。
易混淆点
增益的两个常用单位要分清：dBi 以理想各向同性点源为 0 分贝基准，dBd 以半波偶极为 0 分贝基准。半波偶极 2.15 dBi 等于 0 dBd，两者相差 2.15 分贝。题目问峰值增益时，考的是方向图主瓣指向，不是增益数值本身，别一看到增益就去背数字而忽略垂直于振子方向这个方位限定。
应试要点
半波偶极（总长二分之一波长）主瓣垂直于振子、增益 2.15 dBi，是基准。振子加长到 1.5 倍波长主瓣就偏了，缩短则增益变低。记半波偶极垂直最大 2.15 dBi。
