【题目编号】MC1-0760
【题目】已知某天线的增益为 5.15dBi,馈入的功率为 10W,其有效辐射功率(e.r.p)为:
【答案】A
[A]20W
[B]51.5W
[C]10W
[D]15.15W
考点速览
这道题考有效辐射功率(e.r.p,effective radiated power)的计算,正好和上一题 e.i.r.p 互为镜像。上一题是从 dBd 往 dBi 加 2.15,这一题是从 dBi 往 dBd 减 2.15。两题合在一起,把“全向基准”与“偶极基准”之间的 2.15 分贝关系来回考了一遍。核心是分清问的是 e.r.p 还是 e.i.r.p,再决定加还是减。
原理与依据
有效辐射功率 e.r.p 以半波偶极天线为基准,等效全向辐射功率 e.i.r.p 以全向天线为基准。因为半波偶极比全向天线在最大方向强 1.64 倍,即 2.15 分贝,所以同一个天线增益,用 dBi 表示要比用 dBd 表示大 2.15 分贝。反过来,dBi 换算成 dBd 就是减 2.15。
本题给出增益 5.15dBi,要算 e.r.p,基准是半波偶极,所以先折成 dBd:5.15 减 2.15 等于 3.0dBd。分贝转倍数的公式是 10 的(分贝数除以 10)次方,3 分贝对应的功率倍数是 10 的 0.3 次方,约等于 2.0 倍。于是 e.r.p 等于 10 瓦乘以 2,约 20 瓦。
这里顺便验证一下上一题的对称性:同一副天线,如果 e.r.p 是 20 瓦(相对偶极),那么 e.i.r.p 就是 20 瓦再乘 1.64 倍,约 32.8 瓦,对应 15.15dBi 增益、10 瓦发射的情况,逻辑自洽。这种互相验算能帮你确认加减方向没有搞反。
逐项辨析
选项 A 是 20 瓦,正确,10 乘 2 的结果。
选项 B 是 51.5 瓦。这是把 5.15 当成线性倍数直接乘 10,漏掉了“分贝要换算成倍数”和“dBi 要先折成 dBd”两步,错。
选项 C 是 10 瓦。这是忽略了天线增益,把 e.r.p 当成发射机功率本身。天线只要有增益,辐射功率就会被定向增强,不会原封不动,错。
选项 D 是 15.15 瓦。这是把 5.15 当成“加 5.15 瓦”来算,即 10 加 5.15。分贝是乘除不是加减,且方向还是往大加,与“dBi 折 dBd 要减 2.15”完全相反,错。
易混淆点
最核心的混淆就是 e.r.p 与 e.i.r.p 用哪个基准。口诀“全向大、偶极小”:e.i.r.p 相对全向天线数值更大,用 dBi;e.r.p 相对半波偶极数值更小,用 dBd。问 e.i.r.p 就补 2.15 分贝,问 e.r.p 就扣 2.15 分贝。
另一个易混点是 3 分贝对应 2 倍的记忆。功率每 3 分贝翻一倍,每减 3 分贝减半。本题 3dBd 正好是 2 倍,答案 20 瓦干净利落,不必背精确的对数表。
延伸理解
再补一张分贝与倍数的对照表:1 分贝约 1.26 倍,2 分贝约 1.58 倍,3 分贝约 2 倍,6 分贝约 4 倍,10 分贝正好 10 倍。本题 3dBd 落在 3 分贝这个整锚点上,倍数就是 2 倍,10 瓦乘 2 得 20 瓦,干净利落。还可以用上一题的结论反向核对:这副天线增益折成 dBi 是 5.15,那么 e.i.r.p 应是 10 瓦乘 3.27 倍约 33 瓦,而 e.r.p 是 20 瓦,两者相差 1.64 倍、即 2.15 分贝,与 dBi、dBd 的定义完全自洽。双向验算能帮你确认加减方向没有搞反。
把 e.r.p 与 e.i.r.p 的换算关系再彻底理一遍:同一个天线,e.i.r.p 恒比 e.r.p 大 2.15 分贝,因为全向基准比偶极基准弱 2.15 分贝。所以 e.r.p 换算 e.i.r.p 要乘 1.64,e.i.r.p 换算 e.r.p 要除以 1.64。本题从 dBi 出发、目标是 e.r.p,所以要减 2.15 分贝,方向一步都不能错。记住“全向大、偶极小”四个字,永远不会把加减搞反。
最后验证一遍:三分贝对应两倍、五点一五分贝对应三点二七倍,两者相差一点六四倍,恰好是 dBi 与 dBd 的基准差,逻辑闭环,答案无误。
三分贝对应两倍功率,是本题最核心的换算锚点,看到三分贝直接乘以二即可,不必现场查对数。
应试要点
四步走:先看问的是 e.r.p 还是 e.i.r.p;e.r.p 用 dBd、e.i.r.p 用 dBi;dBi 与 dBd 相差 2.15;分贝转倍数用 10 的(分贝除以 10)次方。本题 5.15 减 2.15 得 3,10 的 0.3 次方约 2,10 瓦乘 2 得 20 瓦。51.5、15.15 这类把分贝当加减乘直接搬的,全部排除。