【题目编号】MC1-0814
【题目】业余无线电爱好者在预测 HF 传播时经常用到一个缩写为 F107 的参数。其意义是:
【答案】A
[A]太阳 10.7cm 波长射电辐射通量指数
[B]107MHz 调频广播信号的典型传播距离
[C]电离层对 10.7MHz 电波的衰减指数
[D]最高可用频率与 10.7MHz 的比值
考点速览
这道题问传播预测里高频出现的缩写 F107 到底是什么意思。四个选项分别在太阳射电通量、调频广播距离、电离层衰减、频率比值之间设障,考的是把一个符号还原成物理量的能力。答对它等于把 F107 的三个要素一起记住:观测对象是太阳,波长是十点七厘米,性质是射电辐射通量。
十点七厘米是波长,不是频率
F107 的全称是太阳十点七厘米射电辐射通量。这里的十点七厘米是波长,把它换成频率要用光速除以波长:三亿米每秒除以零点一零七米,约等于二十八亿赫兹,也就是二千八百兆赫兹。所以 F107 观测的是太阳在二千八百兆赫兹附近这个微波频点上的射电辐射强度,跟十点七兆赫兹的电波没有关系。这个换算是本题最容易踩空的一步:十点七这个数字属于厘米,不属于兆赫兹。
通量本身有量纲,单位叫太阳通量单位,一个单位等于十的负二十二次方瓦每平方米每赫兹。这个数每天由专门的太阳射电观测台站测定并向全球发布,长年累积成连续的时间序列。业余爱好者在传播预测软件里填的太阳活动参数,很多就是直接填这个数值。
为什么偏偏用这个波长当指标
决定电离层浓淡的,是太阳的极紫外辐射和 X 射线。麻烦在于这两种辐射在穿过高层大气时就被吸收干净,地面根本测不到,没法直接监测。十点七厘米的射电波却能穿透大气到达地面,而且它随太阳活动的起伏与极紫外输出高度相关,于是被选作替代指标,用地面射电望远镜的读数去推断看不见的那部分辐射。
这套做法有个好处:射电通量是仪器实测值,客观、连续、每天都有数字,不受观测者主观影响。黑子数虽然也是太阳活动的老指标,但它是把黑子与黑子群按权重合成的相对数,观测口径随仪器与观测者条件而变,相比之下射电通量更适合长期序列比较。传播预测软件普遍用它,原因就在这里。
逐项辨析
选项 A 说 F107 是太阳十点七厘米波长射电辐射通量指数,观测对象、波长、物理性质三项都对,正确。
选项 B 把 F107 读成一百零七兆赫兹调频广播信号的典型传播距离。一百零七这个数是从十点七厘米的写法里硬拆出来的,调频广播的传播距离与太阳射电通量毫无关系,这个选项把两个不相干的概念缝在了一起。
选项 C 把十点七厘米误当成十点七兆赫兹,还说它是电离层对十点七兆赫兹电波的衰减指数。F107 描述的是太阳发出来的通量,不是电离层对某个频率的吸收或衰减,观察方向完全搞反。
选项 D 说 F107 是最高可用频率与十点七兆赫兹的比值。这是一个生造的定义。射电通量是有量纲的实测值,与最高可用频率之间没有这种比例关系,虽然两者都随太阳活动起伏,但一个是输入条件、一个是传播结果,不能混为一谈。
十点七厘米与十点七兆赫兹
两个最像的地方要盯死。一个是单位归属:题目里出现的十点七,永远指波长厘米数,写成十点七兆赫兹就错。波长与频率互为倒数关系,十点七厘米对应两千八百兆赫兹,记住这个换算,见到十点七兆赫兹的选项就能直接划掉。另一个是 F107 与太阳黑子数:两者同随约十一年的周期起落,都能代入传播预测,但黑子数是人工计数的相对数,射电通量是仪器实测的通量值,更客观连续。还有一种干扰是把十点七厘米射电通量与它对应的二千八百兆赫兹电波自身的传播扯上关系,那也偏了,这个值说的是太阳射出来的能量,不是地球上某条链路的状况。
应试要点
把 F107 读成三个词:太阳、十点七厘米、射电通量。再补一句换算:十点七厘米约等于二千八百兆赫兹。选项里只要出现十点七兆赫兹、一百零七兆赫兹、最高可用频率比值、电离层衰减指数这些字样,一律排除。