【题目编号】MC1-0755
【题目】关于天线调谐器(俗称“天调”)可以改善通联效果的说法,以下描述正确的是:
【答案】A
[A]天调可以补偿失配天线系统的参数,使发射机输出规定的射频功率
[B]天调可以实现天线系统的整体谐振,使天线振子的辐射效率大幅提升
[C]天调对失配天线系统的补偿消除了系统内的驻波,传输损耗随之降低
[D]天调是将失配天线所反射的能量化热耗散了。通联效果其实更差了
考点速览
本题继续考天线调谐器(ATU)对通联效果的真实作用,是一道纠错题:四个说法里只有一个准确,其余三个都是关于天调的常见误解。正确项 A 强调天调通过补偿失配,让发射机输出规定射频功率——这是天调最实在的价值。
失配时发射机会发生什么
当负载失配时,发射机末级功放会看到偏离标称值的阻抗:反射功率增大、部分器件(尤其晶体管功放)可能进入非安全区,过流、过压或过热保护触发,迫使发射机自动降低输出功率(foldback,功率回退),甚至无法正常发射。天线没有谐振好、驻波比偏高时,最直观的表现就是功率出不来。天调把这部分失配补偿掉,在发射机输出端呈现匹配负载,反射减小,功放便能输出说明书规定的射频功率。选项 A「天调可以补偿失配天线系统的参数,使发射机输出规定的射频功率」正是这个机理,正确。
驻波比与反射功率的定量关系
理解这道题最好把驻波比与反射功率挂上钩。反射系数(reflection coefficient)Γ 与驻波比 SWR 的关系是 SWR 等于(1 加 Γ 的绝对值)除以(1 减 Γ 的绝对值),反射功率占入射功率的比例等于 Γ 的平方。例如驻波比为三时,反射系数约零点五,反射功率约占输入功率的百分之二十五,这一部分不是被天线辐射出去,而是沿馈线折返、最终在失配处来回损耗掉。驻波比越高,反射比例越大,功放能稳定输出的功率就越小。天调把发射机侧的反射压下去,功放才得以按额定值输出。
三个常见误解
误解一:天调让天线整体谐振、辐射效率大幅提升。天调不改天线本身的谐振状态与损耗,辐射效率(radiated power 与 input power 之比)由天线自身决定,天调插不进去,选项 B 错误。误解二:天调消除系统内驻波、降低传输损耗。天调只能消除天调输出端(发射机侧)之后的驻波,天调与天线之间馈线上的驻波原样存在,那段的失配损耗不降,选项 C 错误。误解三:天调把反射能量化热耗散,效果更差。理想天调由电抗元件(电感、电容)组成,是无损网络,靠无功元件重新分配电压电流实现阻抗变换,并不把能量耗散成热,选项 D 错误。
逐项辨析
选项 A 正确:天调补偿失配、让发射机输出规定功率,这是改善通联效果的真正来源——原本出不了的功率能出全了,落到天线上的实际功率增加。选项 B 错误:天线辐射效率不由天调决定,天调不能大幅提升振子辐射效率。选项 C 错误:天调不消除天线侧馈线的驻波,那段传输损耗不变。选项 D 错误:天调是近似无损匹配网络,不是耗散器件,反射能量不是被它化热了,而是被重新匹配利用。
易混淆点
关键要分清驻波在哪儿被消除:天调只在其输出端(发射机侧)建立匹配,天线与天调之间那段馈线仍然承载驻波、仍有附加损耗。所以「天调降低了传输损耗」的说法错在范围上——它降低的是发射机侧的反射,不是天馈系统的传输损耗。同理,「提高效率」错在主体——提高的是功率输出能力,不是天线辐射效率。
应试要点
天调改善通联的真话只有一句:补偿失配,让发射机出满规定功率。凡是说天调让天线谐振、提高天线辐射效率、消除系统驻波降传输损耗、把能量化热的,都是错项,直接排除。