(2025年)天線考試題及答案一、選擇題（每題3分，共30分）1.天線的基本功能是（）A.發(fā)射和接收電磁波B.放大信號C.濾波信號D.調(diào)制信號答案：A。天線的主要作用就是在發(fā)射端將電信號轉(zhuǎn)換為電磁波輻射出去，在接收端將接收到的電磁波轉(zhuǎn)換為電信號，所以其基本功能是發(fā)射和接收電磁波。2.下列哪種天線屬于線天線（）A.微帶天線B.喇叭天線C.偶極子天線D.反射面天線答案：C。偶極子天線是典型的線天線，由兩根導(dǎo)體組成。微帶天線是一種印刷天線；喇叭天線屬于面天線；反射面天線也是面天線的一種。3.天線的增益是指（）A.天線在某一方向上的輻射功率與全向天線在同一方向上輻射功率之比B.天線在某一方向上的輻射功率與半波振子天線在同一方向上輻射功率之比C.天線在最大輻射方向上的輻射功率與全向天線在最大輻射方向上輻射功率之比D.天線在最大輻射方向上的輻射功率與半波振子天線在最大輻射方向上輻射功率之比答案：C。天線增益是指在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線與理想的全向輻射天線在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的場強(qiáng)的平方之比，即天線在最大輻射方向上的輻射功率與全向天線在最大輻射方向上輻射功率之比。4.天線的方向圖通常是指（）A.電場強(qiáng)度方向圖B.磁場強(qiáng)度方向圖C.功率方向圖D.以上都可以答案：D。天線的方向圖可以用電場強(qiáng)度方向圖、磁場強(qiáng)度方向圖或者功率方向圖來表示，它們從不同角度描述了天線輻射特性隨空間方向的變化。5.半波振子天線的長度約為（）A.λ/4B.λ/2C.λD.2λ答案：B。半波振子天線的長度約為工作波長的一半，即λ/2。6.微帶天線的優(yōu)點(diǎn)不包括（）A.體積小B.重量輕C.增益高D.易于集成答案：C。微帶天線具有體積小、重量輕、易于集成等優(yōu)點(diǎn)，但一般來說其增益相對較低，通常需要采用一些技術(shù)手段來提高增益。7.天線的極化方式有（）A.線極化B.圓極化C.橢圓極化D.以上都是答案：D。天線的極化方式有線極化（水平極化和垂直極化）、圓極化（左旋圓極化和右旋圓極化）和橢圓極化。8.下列哪種天線適合用于移動(dòng)通信基站（）A.對數(shù)周期天線B.八木天線C.基站定向天線D.螺旋天線答案：C。基站定向天線具有特定的輻射方向和增益，能夠滿足移動(dòng)通信基站覆蓋特定區(qū)域的需求。對數(shù)周期天線主要用于寬頻帶通信；八木天線常用于電視接收等；螺旋天線常用于衛(wèi)星通信等。9.天線的帶寬是指（）A.天線能夠正常工作的頻率范圍B.天線的增益變化范圍C.天線的方向圖變化范圍D.天線的極化特性變化范圍答案：A。天線帶寬是指天線的各項(xiàng)性能指標(biāo)（如增益、方向圖、輸入阻抗等）滿足一定要求時(shí)所對應(yīng)的頻率范圍，也就是天線能夠正常工作的頻率范圍。10.天線的有效面積與天線的增益之間的關(guān)系是（）A.成正比B.成反比C.無關(guān)D.不確定答案：A。天線的有效面積和增益之間存在正比關(guān)系，增益越高，有效面積越大。二、填空題（每題3分，共30分）1.天線的輻射效率是指天線的______功率與輸入功率之比。答案：輻射。天線輻射效率反映了天線將輸入功率轉(zhuǎn)換為輻射功率的能力。2.常用的線天線有______、______等。答案：偶極子天線、單極子天線。這兩種都是常見的線天線類型。3.天線的方向系數(shù)是指在相同的輻射功率下，天線在最大輻射方向上的輻射強(qiáng)度與______天線在該方向上的輻射強(qiáng)度之比。答案：全向。方向系數(shù)用于衡量天線輻射的集中程度。4.微帶天線通常由______、______和接地板組成。答案：輻射貼片、介質(zhì)基片。這是微帶天線的基本結(jié)構(gòu)組成部分。5.天線的極化特性是指天線在空間某點(diǎn)處______的取向隨時(shí)間變化的方式。答案：電場矢量。極化特性描述了電場矢量的變化情況。6.八木天線由______、______和反射器組成。答案：有源振子、引向器。八木天線通過這些部分的組合實(shí)現(xiàn)特定的輻射特性。7.天線的輸入阻抗是指天線輸入端的______與______之比。答案：電壓、電流。輸入阻抗是天線的一個(gè)重要參數(shù)，影響天線與饋線的匹配。8.天線的工作頻段可以分為______、______、______等。答案：低頻段、中頻段、高頻段。這是對天線工作頻段的常見劃分方式。9.圓極化天線分為______圓極化和______圓極化。答案：左旋、右旋。圓極化天線的電場矢量端點(diǎn)在空間描繪出一個(gè)圓，根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向分為左旋和右旋。10.天線的互易定理表明，同一天線作為發(fā)射天線和接收天線時(shí)，其______、______等特性是相同的。答案：方向圖、增益。互易定理是天線理論中的一個(gè)重要定理。三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述天線的基本工作原理。答案：天線的基本工作原理基于電磁感應(yīng)和電磁波的輻射與接收。在發(fā)射過程中，發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的高頻電信號通過饋線傳輸?shù)教炀€。天線中的導(dǎo)體在高頻電流的作用下，周圍會(huì)產(chǎn)生交變的電場和磁場。根據(jù)麥克斯韋方程組，變化的電場會(huì)產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場又會(huì)產(chǎn)生變化的電場，這樣電場和磁場相互激發(fā)，形成電磁波并向空間輻射出去。在接收過程中，空間中的電磁波遇到天線時(shí)，會(huì)在天線導(dǎo)體中感應(yīng)出交變電流，這個(gè)電流通過饋線傳輸?shù)浇邮諜C(jī)，經(jīng)過處理后恢復(fù)出原始的信號。2.比較微帶天線和傳統(tǒng)天線的優(yōu)缺點(diǎn)。答案：微帶天線的優(yōu)點(diǎn)：體積小、重量輕，便于集成到各種設(shè)備中，適用于對空間和重量要求較高的場合，如手機(jī)、衛(wèi)星等。易于制造，采用印刷電路技術(shù)可以批量生產(chǎn)，降低成本?？梢灾瞥筛鞣N形狀，滿足不同的設(shè)計(jì)需求，并且可以與有源電路集成在一起。微帶天線的缺點(diǎn)：增益相對較低，一般需要采用一些特殊技術(shù)來提高增益。帶寬較窄，限制了其在寬頻帶通信中的應(yīng)用。效率相對不高，部分能量會(huì)在介質(zhì)基片中損耗。傳統(tǒng)天線（以偶極子天線為例）的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，易于理解和設(shè)計(jì)。具有較好的輻射效率和較寬的帶寬。方向圖比較穩(wěn)定，在一些對天線性能要求不高的場合應(yīng)用廣泛。傳統(tǒng)天線的缺點(diǎn)：體積較大，不適合在小型化設(shè)備中使用。不易集成，與其他電路的兼容性較差。3.說明天線增益和方向系數(shù)的區(qū)別與聯(lián)系。答案：區(qū)別：定義不同：方向系數(shù)是在相同的輻射功率下，天線在最大輻射方向上的輻射強(qiáng)度與全向天線在該方向上的輻射強(qiáng)度之比，它只考慮了天線輻射的方向性；而天線增益是在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線與理想的全向輻射天線在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的場強(qiáng)的平方之比，它不僅考慮了天線的方向性，還考慮了天線的輻射效率。物理意義不同：方向系數(shù)主要反映天線輻射能量在空間的集中程度；增益則綜合考慮了天線輻射能量的集中程度和能量轉(zhuǎn)換效率。聯(lián)系：天線增益G與方向系數(shù)D之間的關(guān)系為G=ηD，其中η為天線的輻射效率。當(dāng)輻射效率為1時(shí)，增益等于方向系數(shù)。也就是說，增益是在方向系數(shù)的基礎(chǔ)上考慮了天線的能量損耗情況。四、計(jì)算題（10分）已知某半波振子天線工作在頻率f=300MHz的頻段，求該天線的長度L和在自由空間中的輻射電阻Rr。（光速c=3×10?m/s）解：1.首先求工作波長λ根據(jù)公式c=fλ，可得λ=c/f將c=3×10?m/s，f=300×10?Hz代入上式，得λ=(3×10?)/(300×10?)