【题目编号】MC1-1317
【题目】为自己的 FM 电台选择驻波比表应注意什么问题?
【答案】A
[A]频率范围和功率量程
[B]最好可以在低于-40 摄氏度的环境里使用
[C]最好可以在高于 90 摄氏度的环境里使用
[D]适用于振幅恒定的 FM 信号
考点速览
这道题问为自己的调频电台挑选驻波比表时应当注意什么。答案落在两个硬指标上:频率范围与功率量程。题目另外给出三条干扰项,分别涉及极低温度、极高温度与调制方式,都在考"哪些参数才是选表的真实约束"。把驻波比表的工作原理弄清楚,这三条干扰项会自动露馅。
原理与依据
驻波比表也叫驻波功率计,核心部件是定向耦合器加检波电路。定向耦合器从馈线上分别取出正向波与反向波的一小部分能量,检波后得到正向功率与反向功率两个读数。由这两个读数可以算出反射系数与电压驻波比:反射系数 |Γ| = √(P_r ÷ P_f),驻波比 SWR = (1 + |Γ|) ÷ (1 − |Γ|),其中 P_f 是正向功率,P_r 是反射功率,两者单位相同,比值无量纲,因此开方后得到的 |Γ| 也是无量纲量。
选表的第一条硬指标是频率范围。定向耦合器的耦合度与方向性都是频率的函数,在标称频段之外会迅速恶化。用设计在 145 兆赫兹频段的表去测 430 兆赫兹或 7 兆赫兹的电台,读数可能偏差极大甚至完全不可信。业余常用的双频段手台与车台,要么选覆盖两段的型号,要么按频段各配一只。
第二条硬指标是功率量程。耦合器的取样支路有承受功率上限,超出会烧坏取样元件;量程过大则指针在小功率时几乎不动,相对误差急剧上升。举例:一只满量程 100 瓦的表去测 5 瓦发射功率,指针只停在满度的百分之五附近,读数误差很大;应当切换到 10 瓦或 20 瓦量程档。反过来,用 10 瓦量程去测 100 瓦,取样元件可能直接损坏。
这两条之外还有几个实用指标值得留意:插入损耗要小,因为驻波比表串在发射机与馈线之间,插损会直接吃掉发射功率;方向性要好,方向性不足会让正向与反向读数互相串扰,导致驻波比读数偏乐观;表头刻度与功率量程要匹配使用的功率等级。但题目只问最应当注意的问题,答案就是频率范围与功率量程这两条。
逐项辨析
选项 A 正确。频率范围与功率量程是驻波比表选型的两个必要条件:频段不对,耦合器特性偏离,读数是错的;量程不匹配,要么读不出、要么烧坏。这与仪表的实际工作原理完全对应。
选项 B 错误。要求在低于零下四十摄氏度的环境里使用,不是业余电台驻波比表的常规指标。仪表通常标注的是一般室内使用环境温度,车载或户外使用也很少要求到零下四十摄氏度。把极端低温当作选型要点,与本类仪表的设计约束无关。
选项 C 错误。要求在高于九十摄氏度的环境里使用同样是凭空拔高的条件。发射机末级与功放管会发热,但仪表本身安装在机壳外或面板上,并不需要按九十摄氏度选型。散热与耐温是功放设计的问题,不是驻波比表的选型判据。
选项 D 错误。说驻波比表"适用于振幅恒定的调频信号",等于给仪表加了一个不存在的限制。驻波比表测量的是射频功率与反射功率,与信号的调制方式无关,等幅报、单边带、调频都能测量。唯一的差别是读数含义:调频与等幅报是恒包络信号,功率读数稳定;单边带语音的平均功率随话音起伏,指针摆动大,需要看平均功率或峰值功率,但这属于读数习惯问题,不是"能不能用"的问题。
易混淆点
第一组是驻波比与反射系数、回波损耗。三者描述同一件事,单位与数值范围不同:反射系数是 0 到 1 的比值,驻波比是 1 到无穷大的比值,回波损耗用分贝表示且是负值。计算时不要混用公式。
第二组是驻波比表与天线分析仪。驻波比表串在发射机与馈线之间,靠发射功率作为激励,只能在实际发射时测量;天线分析仪自带信号源,可以在不发信的情况下测天线的谐振频率、阻抗与驻波比,还能扫频看整条曲线,功能更强但价格更高。第三组是正向功率、反射功率与到达天线的功率。三者不同:正向功率是发射机送进馈线的功率,反射功率是从馈线系统返回的功率,到达天线的功率还要减去馈线损耗,计算时应分别记录,不能一概而论。
应试要点
选驻波比表只记两条:频率范围要覆盖电台的工作频段,功率量程要覆盖实际发射功率并留余量。调制方式、极端温度都不是选表判据。