G9B|Basic dipole and monopole antennas
G9B01
EN
What is a characteristic of a random-wire HF antenna connected directly to the transmitter?
A. It must be longer than 1 wavelength
B. Station equipment may carry significant RF current ✓
C. It produces only vertically polarized radiation
D. It is more effective on the lower HF bands than on the higher bands
中文
直接连到发射机的随机线(random-wire)短波天线有什么特点?
A. 它必须长于 1 个波长
B. 电台设备可能带有显著的射频电流 ✓
C. 它只产生垂直极化辐射
D. 它在较低短波波段比在较高波段更有效
【知识点解析】 随机线天线没有平衡/不的平衡转换和地网系统,射频电流会以设备机壳和馈线外皮为回路,导致电台设备外壳带电(RF 灼伤风险)并可能引起电视/收音机干扰。通常需要加天线调谐器与巴伦。
【考试提示】 – 中国对应:强调“随机线/长线天线务必做好巴伦与接地,否则机壳带 RF”。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:以为随意拉一根线即可安全使用,忽视 RF 安全问题。
– 实际应用:便携或应急常用随机线 + 天调,但须注意 RF 安全与 EMC。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:以为随意拉一根线即可安全使用,忽视 RF 安全问题。
– 实际应用:便携或应急常用随机线 + 天调,但须注意 RF 安全与 EMC。
G9B02
EN
Which of the following is a common way to adjust the feed point impedance of an elevated quarter-wave ground-plane vertical antenna to be approximately 50 ohms?
A. Slope the radials upward
B. Slope the radials downward ✓
C. Lengthen the radials beyond one wavelength
D. Coil the radials
中文
以下哪项是把架高的四分之一波长接地平面垂直天线的馈电点阻抗调整到约 50 欧姆的常见方法?
A. 把辐射状地网向上倾斜
B. 把辐射状地网向下倾斜 ✓
C. 把地网延长到超过一个波长
D. 把地网卷绕成线圈
【知识点解析】 标准四分之一波长 GP 垂直天线其辐射电阻约 36Ω。将地网(radials)向下倾斜,可抬高馈电点阻抗至接近 50Ω,从而与 50Ω 馈线良好匹配,无需额外匹配网络。
【考试提示】 – 中国对应:CRAC“垂直接地平面天线”考点,向下倾斜地网用于匹配。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:易混淆向上/向下倾斜的效果(向下才升阻抗)。
– 实际应用:车载或基地 2m/70cm GP 天线常靠倾斜地网调匹配。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:易混淆向上/向下倾斜的效果(向下才升阻抗)。
– 实际应用:车载或基地 2m/70cm GP 天线常靠倾斜地网调匹配。
G9B03
EN
Which of the following best describes the radiation pattern of a quarter-wave ground-plane vertical antenna?
A. Bi-directional in azimuth
B. Isotropic
C. Hemispherical
D. Omnidirectional in azimuth ✓
中文
以下哪项最能描述四分之一波长接地平面垂直天线的辐射方向图?
A. 方位角上为双向
B. 全向(各向同性)
C. 半球形
D. 方位角上全向 ✓
【知识点解析】 四分之一波长垂直天线在水平面(方位角)上近似全向辐射,在垂直面上呈倒“甜甜圈”状(半球方向图)。注意“全向”指的是方位角平面,不是空间各向同性。
【考试提示】 – 中国对应:CRAC 常考“垂直天线水平面全向”这一特性。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:把“全向”误解为空间各向同性(isotropic),实际仅水平面全向。
– 实际应用:中继台、本地通联偏好垂直天线以获得全方位覆盖。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:把“全向”误解为空间各向同性(isotropic),实际仅水平面全向。
– 实际应用:中继台、本地通联偏好垂直天线以获得全方位覆盖。
G9B04
EN
What is the radiation pattern of a dipole antenna in free space in a plane containing the conductor?
A. It is a figure-eight at right angles to the antenna ✓
B. It is a figure-eight off both ends of the antenna
C. It is a circle (equal radiation in all directions)
D. It has a pair of lobes on one side of the antenna and a single lobe on the other side
中文
自由空间中偶极天线在包含导体的平面内,其辐射方向图是怎样的?
A. 在与天线垂直的平面内呈 8 字形 ✓
B. 在天线两端方向上呈 8 字形
C. 呈圆形(各方向辐射相等)
D. 天线一侧有一对波瓣,另一侧为单一波瓣
【知识点解析】 半波偶极在通过天线轴的平面(E 面)内的方向图是“∞”形(8 字),最大辐射方向垂直于振子,两端为辐射零点。水平面内则是全向的。
【考试提示】 – 中国对应:CRAC“偶极天线方向图”基础考点。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:混淆 E 面(含轴,8 字)与 H 面(垂直轴,全向)。
– 实际应用:定向联络时利用 8 字零点抑制干扰方向。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:混淆 E 面(含轴,8 字)与 H 面(垂直轴,全向)。
– 实际应用:定向联络时利用 8 字零点抑制干扰方向。
G9B05
EN
How does antenna height affect the azimuthal radiation pattern of a horizontal dipole HF antenna at elevation angles higher than about 45 degrees?
A. If the antenna is too high, the pattern becomes unpredictable
B. Antenna height has no effect on the pattern
C. If the antenna is less than 1/2 wavelength high, the azimuthal pattern is almost omnidirectional ✓
D. If the antenna is less than 1/2 wavelength high, radiation off the ends of the wire is eliminated
中文
当天线仰角高于约 45 度时,天线高度如何影响水平偶极短波天线的方位角辐射方向图?
A. 天线过高,方向图会变得不可预测
B. 天线高度对方向图没有影响
C. 若天线高度低于 1/2 波长,其方位角方向图几乎全向 ✓
D. 若天线高度低于 1/2 波长,导线两端的辐射被消除
【知识点解析】 当水平偶极低架(低于 1/2 波长)时,地面镜像效应使高仰角方向的方位角图趋于全向;高架偶极(接近或高于 1/2 波长)则在水平面出现明显方向性波瓣。
【考试提示】 – 中国对应:涉及“低架偶极/NVIS 与高架偶极方向性差异”。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:误以为所有偶极水平面都全向,忽视了高度因素。
– 实际应用:低架偶极适合近距离高仰角(NVIS)通联;高架偶极适合远距离低仰角。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:误以为所有偶极水平面都全向,忽视了高度因素。
– 实际应用:低架偶极适合近距离高仰角(NVIS)通联;高架偶极适合远距离低仰角。
G9B06
EN
Where should the radial wires of a ground-mounted vertical antenna system be placed?
A. As high as possible above the ground
B. Parallel to the antenna element
C. On the surface or buried a few inches below the ground ✓
D. At the center of the antenna
中文
接地安装垂直天线系统的辐射状地网应放在哪里?
A. 尽可能架高在地面之上
B. 与天线振子平行
C. 铺在地面或埋在地下几英寸处 ✓
D. 位于天线中心
【知识点解析】 地面安装垂直天线(如 1/4 波长 GP)的 radial 应贴地铺设或浅埋(几英寸),构成人工地网以减小地损耗、稳定阻抗。架空地网属于另一种“升高地网”设计,但本题指常规接地系统。
【考试提示】 – 中国对应:CRAC“地网布置”考点,强调贴地/浅埋。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:误以为地网要架高(那是升高型 GP 的特殊设计)。
– 实际应用:做 40m/80m 垂直天线至少 16 根 1/4 波长 radial 贴地铺开。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:误以为地网要架高(那是升高型 GP 的特殊设计)。
– 实际应用:做 40m/80m 垂直天线至少 16 根 1/4 波长 radial 贴地铺开。
G9B07
EN
How does the feed point impedance of a horizontal 1/2 wave dipole antenna change as the antenna height is reduced to 1/10 wavelength above ground?
A. It steadily increases
B. It steadily decreases ✓
C. It peaks at about 1/8 wavelength above ground
D. It is unaffected by the height above ground
中文
当水平半波偶极天线的高度降低到离地 1/10 波长时,其馈电点阻抗如何变化?
A. 它稳步上升
B. 它稳步下降 ✓
C. 在离地约 1/8 波长处达到峰值
D. 它不受离地高度影响
【知识点解析】 半波偶极自由空间阻抗约 73Ω。贴近地面时,地面镜像使辐射电阻下降、容性电抗上升,馈电点阻抗随高度降低而稳步减小(并出现容抗),需天调补偿。
【考试提示】 – 中国对应:CRAC“高度对偶极阻抗影响”考点。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:误以为贴近地面阻抗更大。
– 实际应用:低架偶极需天调;若做 NVIS 可接受稍低阻抗。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:误以为贴近地面阻抗更大。
– 实际应用:低架偶极需天调;若做 NVIS 可接受稍低阻抗。
G9B08
EN
How does the feed point impedance of a 1/2 wave dipole change as the feed point is moved from the center toward the ends?
A. It steadily increases ✓
B. It steadily decreases
C. It peaks at about 1/8 wavelength from the end
D. It is unaffected by the location of the feed point
中文
当半波偶极的馈电点从中心向两端移动时,其馈电点阻抗如何变化?
A. 它稳步上升 ✓
B. 它稳步下降
C. 在距端点约 1/8 波长处达到峰值
D. 它不受馈电点位置影响
【知识点解析】 偶极中心电流最大、电压最小,阻抗低(约 73Ω);越靠近两端电流越小、电压越高,阻抗急剧上升(可达数千欧)。这就是端馈半波天线高阻抗的来源。
【考试提示】 – 中国对应:CRAC 常考“馈电点位置与阻抗关系”。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:误以为向端点移阻抗降低。
– 实际应用:想做高阻抗端馈天线正是利用此原理,配合 9:1 巴伦或天调。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:误以为向端点移阻抗降低。
– 实际应用:想做高阻抗端馈天线正是利用此原理,配合 9:1 巴伦或天调。
G9B09
EN
Which of the following is an advantage of using a horizontally polarized as compared to a vertically polarized HF antenna?
A. Lower ground losses ✓
B. Lower feed point impedance
C. Shorter radials
D. Lower radiation resistance
中文
与垂直极化短波天线相比,使用水平极化天线有什么优点?
A. 地面损耗更低 ✓
B. 馈电点阻抗更低
C. 地网更短
D. 辐射电阻更低
【知识点解析】 水平极化波在地面附近感应电流较小,因而地损耗(ground loss)低于垂直极化,特别在短波波段效率更高。垂直极化贴近地面时地电流大、损耗高。
【考试提示】 – 中国对应:CRAC“水平极化 vs 垂直极化”对比考点。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:误以为垂直天线地损耗更低。
– 实际应用:短波 DX 通联多用水平偶极/八木以减小地损耗。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:误以为垂直天线地损耗更低。
– 实际应用:短波 DX 通联多用水平偶极/八木以减小地损耗。
G9B10
EN
What is the approximate length for a 1/2 wave dipole antenna cut for 14.250 MHz?
A. 8 feet
B. 16 feet
C. 24 feet
D. 33 feet ✓
中文
为 14.250 MHz 切割的半波偶极天线,其近似长度是多少?
A. 8 英尺
B. 16 英尺
C. 24 英尺
D. 33 英尺 ✓
【知识点解析】 半波偶极长度 ≈ 468/f(MHz) 英尺。468/14.25 ≈ 32.8 英尺,即约 33 英尺。这是考虑端部效应的实用公式(比纯 492/f 略短)。
【考试提示】 – 中国对应:CRAC 常用 143/f(MHz) 米(≈468/f 英尺)计算偶极长度。
– 中美差异:仅英制/公制差异。
– 易错点:忘记用 468 而非 492,或单位混淆。
– 实际应用:20m 波段偶极约 10 米(33 英尺)。
– 中美差异:仅英制/公制差异。
– 易错点:忘记用 468 而非 492,或单位混淆。
– 实际应用:20m 波段偶极约 10 米(33 英尺)。
G9B11
EN
What is the approximate length for a 1/2 wave dipole antenna cut for 3.550 MHz?
A. 42 feet
B. 84 feet
C. 132 feet ✓
D. 263 feet
中文
为 3.550 MHz 切割的半波偶极天线,其近似长度是多少?
A. 42 英尺
B. 84 英尺
C. 132 英尺 ✓
D. 263 英尺
【知识点解析】 468/3.55 ≈ 131.8 英尺,即约 132 英尺(约 40 米)。这是 80m 波段的半波偶极,实际架设占地很大。
【考试提示】 – 中国对应:80m 偶极约 40 米,验证公式 143/f。
– 中美差异:单位差异。
– 易错点:易误选 84 英尺(误用全波或算错)。
– 实际应用:城市环境难架 80m 全尺寸偶极,常改用倒 V 或加载天线。
– 中美差异:单位差异。
– 易错点:易误选 84 英尺(误用全波或算错)。
– 实际应用:城市环境难架 80m 全尺寸偶极,常改用倒 V 或加载天线。
G9B12
EN
What is the approximate length for a 1/4 wave monopole antenna cut for 28.5 MHz?
A. 8 feet ✓
B. 11 feet
C. 16 feet
D. 21 feet
中文
为 28.5 MHz 切割的四分之一波长单极天线,其近似长度是多少?
A. 8 英尺 ✓
B. 11 英尺
C. 16 英尺
D. 21 英尺
【知识点解析】 四分之一波长单极长度 ≈ 234/f(MHz) 英尺(半波公式 468 的一半)。234/28.5 ≈ 8.2 英尺,约 8 英尺(约 2.4 米),即 10m 波段垂直天线。
【考试提示】 – 中国对应:10m 垂直天线约 2.5 米,用 71/f 米公式。
– 中美差异:单位差异。
– 易错点:误用半波公式得 16 英尺(那是半波偶极)。
– 实际应用:10m 波段 GP 天线短小易架,是入门垂直天线。
– 中美差异:单位差异。
– 易错点:误用半波公式得 16 英尺(那是半波偶极)。
– 实际应用:10m 波段 GP 天线短小易架,是入门垂直天线。