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MC2-0897-有时,两米波段 ARDF 接收机会选配仅有驱动和反射两个单元的八木天线。这是因为

MC2-0897 考两米波段测向选二单元八木的原因,答案为 AB:二单元仍有单向性且更轻便,对熟练选手够用;近场区选手改用天线零点定位,此时单元数并不关键。近场方向图理论失效,临时加引向器无用,三单元近场也不会反而变差。

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【题目编号】MC2-0897

【题目】有时,两米波段 ARDF 接收机会选配仅有驱动和反射两个单元的八木天线。这是因为:

【答案】AB(多选题)

[A]二单元天线仍有一定的单向性并更为轻便。对熟练的测向选手来说,其仍不失实用性

[B]在接近发信电台的近场区,选手通常利用天线的零点辅助定位。此时单元数并不关键

[C]在接近发信电台的近场区,选手可以为天线临时添加一个引向器以获得尖锐的方向性

[D]在接近发信电台的近场区,三单元八木天线的方向性反而变差,影响正确测定方位角

考点速览

本题考两米波段(144 MHz)业余无线电测向(ARDF)接收机为什么可以选配只有驱动振子和反射器两个单元的八木天线。答案是选项 A、B:二单元天线仍有单向性且更轻便,对熟练选手不失实用性;接近发信电台的近场区里选手改用天线零点辅助定位,此时单元数并不关键。考点落在八木天线的方向图原理,以及远场与近场的判向方式差异上。

八木天线的单元数与方向性

八木天线(Yagi–Uda antenna)由驱动振子、反射器、引向器三类单元组成。驱动振子被馈电;反射器略长于驱动振子、置于其后;引向器略短、置于其前。反射器和引向器靠驱动振子激发的感应电流产生二次辐射,与驱动振子的直接辐射叠加,使前方增益增强、后方相互抵消,从而形成单向方向图。反射器通常比驱动振子长约百分之五,引向器比驱动振子短约百分之五,这个长度差决定了各单元上电流的相位关系,进而决定波束朝哪个方向集中。

二单元八木只有驱动振子和反射器,增益和前后比虽不如三单元、五单元,但已经具备明显的单向性。典型二单元八木的增益约三 dBd,折算约五 dBi(dBd 以半波振子为基准,dBi 以理想点源为基准,两者相差二点一五 dB),前后比也能做到接近十分贝,判明来波方向绰绰有余。对两米波段测向来说,二单元八木尺寸小、重量轻,选手持机奔跑更省力。熟练选手依靠二单元天线的单向性和零点,足以完成判向任务。这是选项 A 成立的依据。

近场区为什么单元数不重要

八木天线的增益和方向图理论建立在远场平面波假设之上:各单元感应到的来波是同一方向、相位规律排列的平面波。测向选手接近信标台、进入近场区后,来波不再是平面波,各单元所处的场强和相位杂乱,天线的方向图理论和增益都不再适用。此时选手不再依赖"主瓣最大信号"判向,而是改用天线的零点——把天线转到信号最弱的方向,利用零点比主瓣更尖锐的特性精确定向。零点由天线的基本几何结构决定,与单元数多少关系不大。所以在近场区,二单元和三单元的判向能力差别不大,单元数并不关键,这是选项 B 的依据。

还要说明一点:这里说的「近场」是测向圈子的习惯说法,指选手已经贴近信号源、直射波与附近反射体的反射波共同主导,来波不再是干净的平面波的那一片区域,它与天线理论里按距离判据划出的近场并不是一回事。按标准判据,两米波段二单元八木的远场边界不过一两米,几十米外早已落在远场。真正让「单元数决定增益、增益决定方向性」这套远场逻辑失效的,是信号源附近的强场与多径环境。此时"单元数决定增益、增益决定方向性"这套远场逻辑全部失效,老老实实靠零点才靠谱。

逐项辨析

选项 A 正确:二单元天线有一定单向性且更轻便,对熟练测向选手不失实用性。

选项 B 正确:近场区选手用天线零点辅助定位,此时单元数并不关键。

选项 C 错误:说近场区可为天线临时添加一个引向器以获得尖锐方向性。近场区方向图理论失效,添加引向器既不会产生预期的尖锐主瓣,实际奔跑中也无法临时加装并精确调整引向器的长度和间距。

选项 D 错误:把三单元八木说成"近场区方向性反而变差、影响正确测定方位角"。三单元八木在远场方向性优于二单元,并不存在"反而变差";近场区方向图退化是所有天线共同的现象,不是三单元特有的缺陷,也不能据此否定三单元。

易混淆点

远场用"主瓣最大值"判向、近场用"零点"判向,这是最关键的区分。主瓣最大值受增益和单元数影响,零点只取决于天线几何和方向图的基本形状,因此单元数在远场影响大、在近场影响小。另一个易混点是"二单元够用"不等于"三单元不好"——两者在近场都靠零点,三单元的额外单元在近场不带来增益优势,但也不会"反而变差"。

应试要点

记一句:远场看主瓣、近场用零点。两米测向选二单元八木,图的是轻便加够用的单向性和零点。凡说"近场加引向器变尖锐"或"三单元近场反而变差"的,都是错项。

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