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MC1-1318-如果用驻波比表测量发射机的输出功率,你应将仪表装在哪里?

MC1-1318 解析测量发射机输出功率时驻波比表的接入位置。文中说明定向耦合器在发射机与馈线之间取样才能得到发射机输出口功率,用 1 分贝馈线损耗下 100 瓦降到约 79 瓦的例子说明馈电点测量偏低,并辨析直流供电回路两处接法为何无效。

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【题目编号】MC1-1318

【题目】如果用驻波比表测量发射机的输出功率,你应将仪表装在哪里?

【答案】A

[A]在发射机与馈线之间

[B]在 13.8V 电源输出端和电源线之间

[C]在电源线和电台的电源输入端之间

[D]在馈线和天线的馈电点之间

考点速览

这道题问用驻波比表测量发射机输出功率时,仪表应当装在哪里。四个选项分别指向射频通路的不同位置与直流供电回路。判断的关键是分清"测发射机输出功率"与"测天线是否匹配"这两个不同目的,以及射频功率必须在哪里取样才有效。

原理与依据

驻波比表是串联型仪表,它通过内部的定向耦合器从馈线上取样。要测量发射机的输出功率,取样点必须位于发射机的射频输出端与馈线之间:此时正向取样口读到的是发射机送进馈线入口的功率,反射取样口读到的是从馈线系统返回的功率,两个读数都对应发射机输出口这个参考面。

为什么不能装在别处,可以从阻抗与功率流向两方面看。装在馈线与天线的馈电点之间,测到的是到达天线的功率与天线反射的功率。由于馈线本身有损耗,到达天线的功率一定小于发射机输出功率,而且频率越高、馈线越长,差别越大。例如某段馈线在目标频率上的损耗为 1 分贝,发射机输出 100 瓦,则到达天线端的功率约为 100 瓦 × 10^(−1/10) ≈ 79 瓦,此时在馈电点读到的功率已经明显低于发射机的真实输出,用它回答"发射机输出功率"就偏低了。

再看数值关系。设正向功率 100 瓦、反射功率 4 瓦,则反射系数 |Γ| = √(4 ÷ 100) = 0.2,驻波比 SWR = (1 + 0.2) ÷ (1 − 0.2) = 1.5。若仪表自身插入损耗为 0.3 分贝,则串入后到达天线的功率约为 100 瓦 × 10^(−0.03) ≈ 93 瓦,做精确测量时应把这项损耗计入或者选用低插损型号。

顺带说明,若目的变成检查天线系统是否谐振、匹配是否良好,把表接在馈线靠近天线的位置更合适,因为那里排除了馈线损耗对驻波比读数的影响;更好的做法是用天线分析仪在馈电点直接测量。仪表位置由测量目的决定,本题的目的明确是发射机输出功率,位置就定在发射机输出口与馈线之间。

逐项辨析

选项 A 正确。把驻波比表接在发射机与馈线之间,正向读数直接对应发射机的输出功率,同时还能监视馈线系统的反射情况,这是日常使用中最常见的接法,也是本题的正确位置。

选项 B 错误。接在 13.8 伏电源输出端与电源线之间,那是直流供电回路。驻波比表内部是射频定向耦合器与检波电路,设计上只对射频信号起作用,串在直流线路上既无法取样射频功率,还会因为承受电流与压降问题影响供电,属于位置性错误。

选项 C 错误。接在电源线与电台电源输入端之间,同样是直流回路,测到的是供电电流与电压,反映的是电台的直流功耗,与射频输出功率没有对应关系。直流输入功率乘以效率才等于射频输出功率,两者不能混为一谈。

选项 D 错误。接在馈线与天线的馈电点之间,测到的功率已被馈线损耗削减,不能代表发射机的输出功率。这个位置适合评估天线本身的匹配状况,但与题目的测量目的不符。

易混淆点

第一组是发射机输出功率与天线输入功率。两者相差一段馈线的损耗,短波频段用几十米同轴电缆时这一差值可以很明显,VHF 频段更突出。做功率记录时应注明测量位置,否则数据无法互相比较。

第二组是直流输入功率与射频输出功率。前者是电源送到电台的功率,后者是电台送到馈线的功率,两者的比值就是整机效率。第三组是驻波比表、功率计与天线分析仪的分工:驻波比表串在射频通路中在线测量;功率计通常接假负载测发射机真实输出;天线分析仪自带信号源,用于离线检测天线与电缆。三种仪表的接入位置各不相同,不能相互替代。

应试要点

一句话判据:测发射机输出功率,仪表装在发射机与馈线之间。凡是"电源线、电源输出端"这类直流回路的位置,直接排除;"天线馈电点"属于测天线,不是测发射机。

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