【题目编号】MC1-0737
【题目】如果将水平偶极天线的架高降低到距地面 1/10 波长处，其馈电点阻抗有什么变化？
【答案】A
[A]下降
[B]上升
[C]电抗分量消失
[D]电阻分量消失
考点速览
这道题考水平偶极天线降低架高之后馈电点阻抗往哪个方向走，答案是下降。这个结论背后是地面镜像在起作用：水平天线的镜像电流与原天线反相，架得越低两者靠得越近，反相辐射抵消得越厉害，等效辐射出去的功率变小，辐射电阻随之下降。把镜像的同相与反相搞清楚，这类题不必死记。
镜像原理：地面怎么"参与"天线
分析天线在地面之上的行为，常用镜像法：把大地等效成一个虚拟的镜像天线，放在地面以下对称的位置，再用自由空间的方法把真实天线与镜像天线叠加起来算总场。镜像电流的方向由原天线的极化决定：垂直天线（电流垂直于地面）的镜像是同相的，相当于把单极天线补全成一副偶极子；水平天线（电流平行于地面）的镜像是反相的，镜像电流与原电流方向相反。
这个差别带来完全相反的后果。垂直天线与同相镜像叠加，下方半空间的辐射被地面挡住，上方半空间的场得到加强，天线的辐射电阻约为自由空间偶极子的一半，四分之一波长垂直天线在理想地面上的馈电点电阻约三十六欧。水平天线与反相镜像叠加，两个源的场在整个空间里部分对消，架得越低对消越彻底。
理想导体地面的情形可以作解析处理。距地面高度为 h 的水平天线，其远场方向图正比于"架高与仰角组成的正弦项"，最低波瓣的仰角等于波长除以四倍架高再取反正弦。这条关系解释了为什么水平天线压低到四分之一波长以下时几乎只朝天上辐射，也解释了阻抗为什么会跟着架高剧烈变化。
降到十分之一波长，电阻分量怎么走
自由空间里半波偶极天线的馈电点阻抗约七十三欧（这里只取电阻分量，实际还带几十欧的感抗，缩短振子可以调到谐振）。把天线架到地面之上，天线与镜像之间存在相互阻抗（mutual impedance），真实天线端口上的输入阻抗等于自由空间的自阻抗减去这份相互阻抗的贡献。
在理想地面、正弦电流分布的假设下做数值计算，可以得到一组参照值：架高为四分之一波长时，输入阻抗的电阻分量反而升到九十欧上下；架高为二分之一波长时，基本回到七十欧附近；架高降到十分之一波长时，电阻分量掉到二十欧上下，同时带上相当可观的感抗，天线明显失谐。也就是说，从半波长往下降，电阻分量先有小幅波动，到四分之一波长以下便一路走低，架高趋近于零时理论上趋于零。题目问的方向，落在下降上。
这个变化有两个实际后果。电阻分量低，意味着同样的馈入功率需要更大的电流，线上电流大、导体发热与电缆损耗随之增加；天线失谐又要求重新调整振子长度或用匹配网络补偿。再加上低架水平天线的辐射以高仰角为主、电波贴近地面传播时受地面损耗影响大，辐射效率整体偏低。低架天线适合近距离覆盖，不适合打远距离。
逐项辨析
选项 A（下降）正确。反相镜像随架高降低而接近，辐射被部分抵消，辐射电阻变小，馈电点阻抗整体下降，符合镜像法的分析结论。
选项 B（上升）把方向说反了。水平天线越贴近地面，反相镜像的抵消越强，电阻分量只会更低。上升的情形要等到架高升到四分之一波长附近才可能出现，而那已经不属于"降到十分之一波长"这个条件。
选项 C 认为架高降低会让天线的电抗分量归零，选项 D 则说电阻分量归零，两者都属于"分量消失"式干扰。阻抗由电阻分量与电抗分量共同组成，架高变化会同时改变两者，但都不会让其中任何一个凭空归零。架高在十分之一波长处，天线既有二十欧上下的电阻分量，也有明显的电抗分量；电阻分量理论趋零要等到架高趋近于零这个极限情形，而且是趋近，不是在中途消失。
易混淆点：水平与垂直，抵消与补全
同一个地面，对水平天线与垂直天线的作用方向相反。水平天线的镜像是反相的，地面起削弱作用，所以水平天线要架高才好用；垂直天线的镜像是同相的，地面起补全作用，所以垂直天线需要良好的地网把"另一半"补上，地网做得越好、损耗越小、辐射效率越高。判断这类题先问一句：电流是平行地面还是垂直地面？平行对应反相抵消，垂直对应同相补全。
应试要点
一句话：水平偶极天线越靠近地面，反相镜像抵消越强，辐射电阻越低，馈电点阻抗下降；十分之一波长处已明显低于自由空间的七十三欧。垂直天线反过来，靠同相镜像补全。记成"水平贴地阻抗降，垂直贴地靠地网"。
