【题目编号】MC1-0983
【题目】用万用表的电阻档测量一副阻抗为 50 欧姆的四分之一波长接地天线,读数为无穷大。可能的情况是:
【答案】A
[A]该天线与地之间不存在由电感线圈构成的直流通路
[B]该天线肯定已经开路损坏
[C]该天线肯定无法与特性阻抗为 50 欧的馈线相匹配
[D]该天线肯定无法与输出阻抗为 50 欧姆的收发信机相匹配
考点速览
这道题考的是万用表电阻档(欧姆档)测量天线时读数的物理含义,属于测量基础与天线结构知识的交叉。题干给出一个四分之一波长接地天线,用电阻档测量读数为无穷大,要求判断这说明了什么。核心考点只有一句话:直流电阻和射频阻抗是两套完全不同的量,欧姆表只能测前者。初学者最容易在这一类题上栽跟头——看到"无穷大"就本能地想到"坏了",其实无穷大往往是天线的正常状态。
原理与依据
万用表的电阻档内部是一块电池串联一个限流电阻,再串到被测两端之间。表头实际测量的是流经被测件的直流电流或它两端的直流压降,换算后以欧姆为单位显示出来。换句话说,电阻档的读数只反映被测两点之间有没有一条能让直流电流通过的导电通路,通就显示低阻值,不通就显示无穷大。
四分之一波长接地天线,典型代表是四分之一波长地网天线(ground-plane antenna)。它由一根长约四分之一工作波长的垂直振子和若干根铺设在地面的辐射状地网线组成,馈电点一端接垂直振子底部,另一端接地网或大地。从直流角度观察,垂直振子是一段悬空的金属杆,它与地之间如果没有任何额外的导电元件——比如用来做阻抗匹配的电感线圈、用来泄放静电的大阻值电阻,或者某些匹配网络里直接跨接在振子与地之间的电感——那么两者在直流上是完全绝缘的,欧姆表读无穷大就是理所当然的结果。
但这副天线在高频下是完好的:射频能量通过电磁场在振子与地网之间构成辐射回路,馈电点呈现的阻抗约三十几欧姆,加装地网或匹配后可调整到接近五十欧。这个几十欧的数值是高频量,取决于天线的电长度、架设高度和地网质量,欧姆表根本测不出来。
逐项辨析
选项 A:该天线与地之间不存在由电感线圈构成的直流通路。这正是读数为无穷大的直接原因,表述准确,正确。
选项 B:该天线肯定已经开路损坏。这是把"直流不通"等同于"坏了"的误判。振子与地之间本来就可以没有直流通路,无穷大不代表振子断裂,错误。
选项 C:该天线肯定无法与特性阻抗五十欧的馈线匹配。欧姆表测的是直流,与射频阻抗匹配是两码事,直流读数无法对匹配关系下任何结论,错误。
选项 D:该天线肯定无法与输出阻抗五十欧姆的收发信机匹配。理由同选项 C,直流无穷大与射频匹配无关,错误。
易混淆点
最需要分清的是直流电阻与射频阻抗这对概念。直流电阻是欧姆表加直流测出来的导电性,反映"通不通";射频阻抗则包含电阻和电抗两部分,反映天线在某个频率上的谐振与匹配状况。判断工具也不同:查直流通路用欧姆表,查射频阻抗和驻波要用天线分析仪或驻波表。很多人把两者混为一谈,才会把"电阻档无穷大"误读成"天线坏"。
应试要点
记住一句话:直流通不通和射频配不配是两件事。四分之一波长接地天线只要振子与地之间没有电感等元件直连,电阻档必然读无穷大,这属于正常现象,不代表损坏。