2026年射頻天線設計與性能評估試題含答案一、單選題（每題2分，共20題）1.射頻天線的輻射效率主要受以下哪個因素影響最大？A.天線尺寸B.材料損耗C.頻率D.環(huán)境因素2.以下哪種天線類型適合高頻段（如5G）的定向通信？A.全向天線B.菱形天線C.菌式天線D.漏波天線3.微帶天線饋電方式中，以下哪種方法能有效減少表面波損耗？A.微帶線饋電B.共面波導饋電C.微帶貼片饋電D.短截線饋電4.超材料天線的主要優(yōu)勢是什么？A.成本低廉B.頻率可調(diào)性C.體積小D.額外帶寬寬5.以下哪種天線適用于室內(nèi)覆蓋？A.軟拋物面天線B.喇叭天線C.菌式天線D.螺旋天線6.天線方向圖的主瓣寬度與以下哪個參數(shù)成反比？A.天線增益B.天線效率C.天線尺寸D.天線輻射電阻7.負擔天線（Balun）主要用于解決哪種問題？A.頻率選擇性B.阻抗匹配C.極化隔離D.波束掃描8.以下哪種天線類型具有寬頻帶特性？A.單極子天線B.菌式天線C.菱形天線D.軟拋物面天線9.電磁兼容性（EMC）測試中，天線屏蔽效能的主要評價指標是什么？A.駐波比（VSWR）B.輻射方向圖C.傳導干擾D.阻抗帶寬10.以下哪種天線適用于毫米波通信？A.偶極子天線B.菌式天線C.軟拋物面天線D.微帶天線二、多選題（每題3分，共10題）1.影響天線輻射效率的主要因素包括哪些？A.材料損耗B.飽和電流C.頻率D.天線尺寸2.菌式天線的主要應用場景有哪些？A.5G基站B.衛(wèi)星通信C.室內(nèi)覆蓋D.車載通信3.微帶天線饋電方式中，以下哪些方法可以改善匹配性能？A.共面波導饋電B.微帶線饋電C.間隙耦合饋電D.短截線饋電4.超材料天線的主要特性有哪些？A.頻率可調(diào)性B.透波特性C.額外帶寬寬D.低損耗5.天線方向圖的主要參數(shù)包括哪些？A.主瓣寬度B.副瓣電平C.方向性系數(shù)D.駐波比6.負擔天線（Balun）的應用場景有哪些？A.同軸饋電系統(tǒng)B.微波爐電路C.超外差接收機D.菌式天線饋電7.寬頻帶天線的典型設計方法包括哪些？A.菌式結(jié)構(gòu)B.分支線耦合C.負載調(diào)諧D.共面波導饋電8.電磁兼容性（EMC）測試中，天線屏蔽效能的主要測試方法有哪些？A.近場探頭法B.開路/短路法C.電磁屏蔽室測試D.傳輸線法9.毫米波天線的主要挑戰(zhàn)有哪些？A.傳播損耗大B.材料損耗高C.極化隔離難D.頻率穩(wěn)定性差10.菌式天線的設計參數(shù)包括哪些？A.細胞密度B.細胞尺寸C.飽和電流D.頻率響應三、判斷題（每題2分，共10題）1.天線輻射效率越高，其輻射方向圖越尖銳。（×）2.菌式天線具有寬頻帶特性，適用于動態(tài)環(huán)境。（√）3.微帶天線的饋電方式中，共面波導饋電比微帶線饋電損耗更低。（√）4.超材料天線可以完全消除表面波損耗。（×）5.室內(nèi)覆蓋通常使用全向天線，而非定向天線。（√）6.天線方向圖的主瓣寬度越寬，其方向性系數(shù)越高。（×）7.負擔天線（Balun）主要用于解決同軸饋電的極化問題。（×）8.寬頻帶天線的設計通常需要犧牲部分增益。（√）9.電磁兼容性（EMC）測試中，屏蔽效能越高越好。（√）10.毫米波天線的主要挑戰(zhàn)之一是材料損耗大。（√）四、簡答題（每題5分，共5題）1.簡述微帶天線的優(yōu)缺點。答案：微帶天線的主要優(yōu)點包括體積小、重量輕、成本低、易于集成，適用于平面電路設計；缺點是輻射效率較低（受基板損耗影響）、帶寬較窄、對激勵方式敏感。2.解釋超材料天線的工作原理及其主要應用場景。答案：超材料天線通過人工結(jié)構(gòu)調(diào)控電磁波傳播，實現(xiàn)頻率可調(diào)性、透波或屏蔽特性；主要應用場景包括5G基站、動態(tài)頻段通信、隱身技術(shù)等。3.簡述寬頻帶天線的設計方法。答案：寬頻帶天線設計方法包括使用菌式結(jié)構(gòu)、分支線耦合、負載調(diào)諧、共面波導饋電等，通過這些方法可以擴展天線的工作帶寬。4.解釋電磁兼容性（EMC）測試中屏蔽效能的定義及其重要性。答案：屏蔽效能是指天線或設備對電磁干擾的抑制能力，通常用分貝（dB）表示；其重要性在于確保設備在復雜電磁環(huán)境中正常工作，避免干擾其他系統(tǒng)。5.簡述毫米波天線的主要挑戰(zhàn)及應對方法。答案：毫米波天線的主要挑戰(zhàn)包括傳播損耗大、材料損耗高、極化隔離難；應對方法包括使用低損耗材料、優(yōu)化天線結(jié)構(gòu)、采用頻率穩(wěn)定性高的設計等。五、計算題（每題10分，共3題）1.已知某微帶天線的輻射電阻為50Ω，諧振頻率為2.4GHz，求其輻射效率。假設介質(zhì)基板的損耗角正切為0.02，天線尺寸為20mm×10mm。解：輻射效率η=（輻射電阻/自由空間輻射電阻）×100%≈60%。2.某超材料天線在1GHz時的反射系數(shù)為-10dB，求其回波損耗。解：回波損耗=10log|反射系數(shù)|=10log(0.1)=10dB。3.已知某全向天線的方向性系數(shù)為3dB，輻射功率為1W，求其等效全向輻射功率（EIRP）。解：EIRP=輻射功率×方向性系數(shù)=1W×2=2W。六、論述題（每題15分，共2題）1.論述射頻天線設計在5G通信中的重要性及其面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。答案：5G通信對天線提出了更高要求，如高頻段（毫米波）、高帶寬、動態(tài)頻段等；技術(shù)挑戰(zhàn)包括傳播損耗大、材料損耗高、極化隔離難等，需要通過超材料、寬頻帶設計等方法解決。2.分析電磁兼容性（EMC）測試對射頻天線設計的影響，并提出優(yōu)化措施。答案：EMC測試要求天線在復雜電磁環(huán)境中不產(chǎn)生干擾，也不受干擾；優(yōu)化措施包括優(yōu)化屏蔽設計、降低表面波損耗、提高阻抗匹配精度等。答案與解析一、單選題1.B2.C3.B4.B5.C6.A7.B8.B9.A10.B二、多選題1.A,C,D2.A,C,D3.A,C4.A,B,C5.A,B,C6.A,B,C7.A,B,C8.A,B,C9.A,B,C10.A,B三、判斷題1.×2.√3.√4.×5.√6.×7.×8.√9.√10.√四、簡答題1.優(yōu)缺點：體積小、成本低、易于集成；輻射效率低、帶寬窄、對激勵方式敏感。2.工作原理：通過人工結(jié)構(gòu)調(diào)控電磁波；應用場景：5G基站、動態(tài)頻段通信。3.設計方法：菌式結(jié)構(gòu)、分支線耦合、負載調(diào)諧等。4.定義：屏蔽效能=10log(1/|反射系數(shù)|)；重要性：避免干擾，確保設備正常工作。5.挑戰(zhàn)：傳播損耗大、材料損耗高；應對：低損耗材料、優(yōu)化結(jié)構(gòu)。五、計算題1.輻射效率η≈60%