【题目编号】MC1-0751
【题目】关于环形天线，以下说法正确的是：
【答案】A
[A]该天线发射的电磁波，磁场分量垂直于环所在的平面
[B]自然谐振的环形天线，半径刚好等于 1/4 波长
[C]这种天线的辐射角很高，仅适合低频段近距离通联
[D]在环中串入可变电容可显著抵消感抗，拓展工作带宽
考点速览
本题考环形天线（loop antenna）的基本辐射特性，属于天线辐射机理知识块。题干给出四个关于环天线的说法，正确项落在「磁场分量垂直于环平面」这一磁偶极子特征上。小环天线等效为磁偶极子（magnetic dipole），是理解这道题的理论支点。
小环与磁偶极子
周长远小于工作波长（通常小于约零点一倍波长）的环称为小环（small loop）。小环上的电流近似均匀、各处同相，环内磁场集中，远场辐射等效于一个磁偶极子：磁矩沿环平面法线方向，因此辐射的磁场分量（H 场）方向垂直于环所在平面，即沿环轴方向磁场最强。这正是选项 A 的表述。小环辐射方向图呈面包圈形，最大辐射在环平面内（垂直于环轴），环轴方向反而是零辐射。小环辐射电阻极小（与环面积和波长比值的四次方成正比）、损耗电阻相对大，效率低、Q 值高、带宽窄，通常用于接收或近场探测，很少做大功率发射。
环的谐振尺寸到底是什么
选项 B 说自然谐振的环形天线半径刚好等于四分之一波长。环天线的自然谐振发生在周长接近一个工作波长时（全波长环，full-wave loop）。周长为 λ 时，半径等于 λ 除以二 π，即约零点一六倍波长，远小于四分之一波长的零点二五倍；即便半波长环，半径也只有 λ 除以四 π，约零点零八倍波长。所以「半径等于四分之一波长」不成立，B 错误。
环天线在工程里的位置
环形天线分为小环与全波长环两大类，用途差异明显。小环靠磁偶极子特性工作，中波收音机里的磁棒天线、无线测向（radio direction finding，无线电测向）用的环天线都基于它的方向图零点尖锐、抗电场干扰的特点，适合做接收与定向。全波长环（周长约一个波长）则作为线天线使用，增益接近偶极子，可架设成水平或竖直姿态，是 HF 段常用的简单天线。把这两类环的特性混在一起，是本题部分错误选项的出处。
逐项辨析
选项 A 正确：环天线等效磁偶极子，磁场分量垂直于环平面（沿环轴），这是标准结论。选项 B 错误，见上，谐振环的半径是 λ 除以二 π 量级而非四分之一波长。选项 C「辐射角很高，仅适合低频段近距离通联」错误：大环（周长约一个波长）辐射主瓣沿环轴方向，架设时环面竖直则主瓣水平、环面水平则主瓣朝上，辐射角取决于架设姿态，不能笼统说辐射角很高；「仅适合低频段近距离通联」也失准，环天线在 HF 到 VHF 都有应用，用途不限于低频近距离。选项 D「串入可变电容抵消感抗、拓展工作带宽」错误：小环输入阻抗呈感性、感抗为主，并联或串联可变电容的作用是把它调谐到谐振频率，即调谐振频率，而不是拓展带宽。恰恰相反，小环是高 Q 窄带器件，谐振后带宽很窄，可变电容是用来选频调谐的，不是展宽频带的。
易混淆点
易混三处：一是小环等于磁偶极子与电偶极子的区别，短偶极子是电偶极子（辐射电场沿振子轴），小环是磁偶极子（磁场沿环轴），两者方向图互补；二是环的谐振尺寸，全波长环周长约一个波长、半径约零点一六倍波长，别记成四分之一波长；三是调谐与展宽带宽的区别，可变电容让环谐振到目标频率，带宽反而窄，高耐压电容是为了扛住谐振时的高电压，与带宽无关。
应试要点
小环天线两句核心：磁场垂直于环平面（磁偶极子）；全波长环半径约 λ 除以二 π，即零点一六倍波长，不是四分之一波长。可变电容用于调谐选频而非拓展带宽。见到「半径等于四分之一波长」直接判错。
