G9C｜Directional antennas
G9C01
EN
Which of the following would increase the bandwidth of a Yagi antenna?
A. Larger-diameter elements ✓
B. Closer element spacing
C. Loading coils in series with the element
D. Tapered-diameter elements
中文
以下哪项会增加八木天线的带宽？
A. 更大直径的振子 ✓
B. 更近的振子间距
C. 与振子串联的加载线圈
D. 锥度直径振子
【知识点解析】 八木天线振子越粗（大直径），其自身 Q 值越低，谐振曲线越平缓，带宽越宽。这就是“粗振子/梯形振子”拓宽带宽的原理。加载线圈反而通常变窄带。
【考试提示】 – 中国对应：CRAC“八木带宽影响因素”考点。
– 中美差异：无差异。
– 易错点：误以为加加载线圈能增带宽（实际减带宽）。
– 实际应用：多波段八木常采用粗铝管或梯形直径振子拓宽带宽。
– 中美差异：无差异。
– 易错点：误以为加加载线圈能增带宽（实际减带宽）。
– 实际应用：多波段八木常采用粗铝管或梯形直径振子拓宽带宽。
G9C02
EN
What is the approximate length of the driven element of a Yagi antenna?
A. 1/4 wavelength
B. 1/2 wavelength ✓
C. 3/4 wavelength
D. 1 wavelength
中文
八木天线的有源振子（驱动振子）近似长度是多少？
A. 1/4 波长
B. 1/2 波长 ✓
C. 3/4 波长
D. 1 波长
【知识点解析】 八木天线的驱动振子一般为半波偶极（约 1/2 波长），有时用折叠偶极以提高阻抗。反射器与引向器为无源寄生振子，长度略偏离半波以实现方向性。
【考试提示】 – 中国对应：CRAC 基础考点，驱动振子≈半波。
– 中美差异：无差异。
– 易错点：误以为是有源振子为 1/4 波长（那是垂直 GP）。
– 实际应用：自制八木先按半波算驱动振子长度。
– 中美差异：无差异。
– 易错点：误以为是有源振子为 1/4 波长（那是垂直 GP）。
– 实际应用：自制八木先按半波算驱动振子长度。
G9C03
EN
How do the lengths of a three-element Yagi reflector and director compare to that of the driven element?
A. The reflector is longer, and the director is shorter ✓
B. The reflector is shorter, and the director is longer
C. They are all the same length
D. Relative length depends on the frequency of operation
中文
三元八木的反射器与引向器长度相比驱动振子如何？
A. 反射器较长，引向器较短 ✓
B. 反射器较短，引向器较长
C. 三者长度相同
D. 相对长度取决于工作频率
【知识点解析】 反射器（reflector）略长于驱动振子（呈感性/谐振偏低），引向器（director）略短于驱动振子（呈容性/谐振偏高），从而形成前向增益与方向性。
【考试提示】 – 中国对应：CRAC“八木各振子长度关系”必考。
– 中美差异：无差异。
– 易错点：容易把反射器/引向器长短记反。
– 实际应用：调八木时先调驱动振子谐振，再微调反射器（长）与引向器（短）。
– 中美差异：无差异。
– 易错点：容易把反射器/引向器长短记反。
– 实际应用：调八木时先调驱动振子谐振，再微调反射器（长）与引向器（短）。
G9C04
EN
How does antenna gain in dBi compare to gain stated in dBd for the same antenna?
A. Gain in dBi is 2.15 dB lower
B. Gain in dBi is 2.15 dB higher ✓
C. Gain in dBd is 1.25 dBd lower
D. Gain in dBd is 1.25 dBd higher
中文
同一副天线，以 dBi 表示的增益与以 dBd 表示的增益相比如何？
A. dBi 增益低 2.15 dB
B. dBi 增益高 2.15 dB ✓
C. dBd 增益低 1.25 dBd
D. dBd 增益高 1.25 dBd
【知识点解析】 dBi 以各向同性点源为参考，dBd 以半波偶极为参考。半波偶极相对各向同性点源增益约为 2.15 dBi，故同一天线 G(dBi) = G(dBd) + 2.15。即 dBi 数值比 dBd 高 2.15 dB。
【考试提示】 – 中国对应：CRAC“dBi 与 dBd 换算”高频考点（差 2.15）。
– 中美差异：无差异。
– 易错点：记反加减方向。
– 实际应用：看天线指标时注意单位，避免把 14 dBi 当成 14 dBd（实际仅约 11.85 dBd）。
– 中美差异：无差异。
– 易错点：记反加减方向。
– 实际应用：看天线指标时注意单位，避免把 14 dBi 当成 14 dBd（实际仅约 11.85 dBd）。
G9C05
EN
What is the primary effect of increasing boom length and adding directors to a Yagi antenna?
A. Gain increases ✓
B. Beamwidth increases
C. Front-to-back ratio decreases
D. Resonant frequency is lower
中文
增加八木天线的 boom 长度并增加引向器，主要效果是什么？
A. 增益增加 ✓
B. 波束宽度增加
C. 前后比减小
D. 谐振频率降低
【知识点解析】 更长的 boom 与更多引向器使能量更集中于主瓣，方向性增益提高；同时波束宽度变窄、前后比通常改善。增益提升是主要且直接的结果。
【考试提示】 – 中国对应：CRAC“八木单元数与增益关系”考点。
– 中美差异：无差异。
– 易错点：误以为增益增加伴随波束变宽（实为变窄）。
– 实际应用：追求高增益（如 EME、卫星）用多单元长 boom 八木。
– 中美差异：无差异。
– 易错点：误以为增益增加伴随波束变宽（实为变窄）。
– 实际应用：追求高增益（如 EME、卫星）用多单元长 boom 八木。
G9C07
EN
What does “front-to-back ratio” mean in reference to a Yagi antenna?
A. The number of directors versus the number of reflectors
B. The relative position of the driven element with respect to the reflectors and directors
C. The power radiated in the major lobe compared to that in the opposite direction ✓
D. The ratio of forward gain to dipole gain
中文
说到八木天线，“前后比”是什么意思？
A. 引向器数量与反射器数量的对比
B. 驱动振子相对于反射器和引向器的位置
C. 主瓣方向的辐射功率与相反方向的辐射功率之比 ✓
D. 前向增益与偶极增益之比
【知识点解析】 前后比（front-to-back ratio, F/B）指天线主瓣（前向）辐射强度与正后方（180°）辐射强度之比，用 dB 表示，数值越大抗后向干扰能力越强。
【考试提示】 – 中国对应：CRAC“前后比定义”考点。
– 中美差异：无差异。
– 易错点：与“增益”“波束宽度”概念混淆。
– 实际应用：选点建中继/定向联络时高 F/B 有助于抑制来自后方的干扰。
– 中美差异：无差异。
– 易错点：与“增益”“波束宽度”概念混淆。
– 实际应用：选点建中继/定向联络时高 F/B 有助于抑制来自后方的干扰。
G9C08
EN
What is meant by the “main lobe” of a directive antenna?
A. The magnitude of the maximum vertical angle of radiation
B. The point of maximum current in a radiating antenna element
C. The maximum voltage standing wave point on a radiating element
D. The direction of maximum radiated field strength from the antenna ✓
中文
定向天线的“主瓣”是什么意思？
A. 最大垂直辐射角的量值
B. 辐射振子上电流最大的点
C. 辐射振子上电压驻波最大的点
D. 天线辐射场强最大的方向 ✓
【知识点解析】 主瓣（main lobe）是方向图中辐射场强（或功率密度）最大的那个波瓣所指的方向，也就是天线“最灵敏/辐射最强”的方向。
【考试提示】 – 中国对应：CRAC“方向图主瓣”基础定义。
– 中美差异：无差异。
– 易错点：与电压/电流最大点混淆（那是振子上的驻波点，非方向图概念）。
– 实际应用：对准通信对象时让主瓣指向对方。
– 中美差异：无差异。
– 易错点：与电压/电流最大点混淆（那是振子上的驻波点，非方向图概念）。
– 实际应用：对准通信对象时让主瓣指向对方。
G9C09
EN
In free space, how does the gain of two three-element, horizontally polarized Yagi antennas spaced vertically 1/2 wavelength apart typically compare to the gain of a single three-element Yagi?
A. Approximately 1.5 dB higher
B. Approximately 3 dB higher ✓
C. Approximately 6 dB higher
D. Approximately 9 dB higher
中文
在自由空间中，两副水平极化、三元八木天线在垂直方向相隔 1/2 波长堆叠，其增益通常比单副三元八木高多少？
A. 约高 1.5 dB
B. 约高 3 dB ✓
C. 约高 6 dB
D. 约高 9 dB
【知识点解析】 两副相同天线同相（按 1/2 波长垂直堆叠）合成，理想情况下功率加倍，增益提高 3 dB，同时主瓣在仰角方向变窄。这是阵列叠加的基本规律（加倍≈+3 dB）。
【考试提示】 – 中国对应：CRAC“天线阵列增益叠加”考点（N 副同相≈10logN）。
– 中美差异：无差异。
– 易错点：误以为 2 副就是 6 dB（那是功率 4 倍）。
– 实际应用：EME/卫星常用 2×、4× 八木垂直或水平堆叠提升增益。
– 中美差异：无差异。
– 易错点：误以为 2 副就是 6 dB（那是功率 4 倍）。
– 实际应用：EME/卫星常用 2×、4× 八木垂直或水平堆叠提升增益。
G9C10
EN
Which of the following can be adjusted to optimize forward gain, front-to-back ratio, or SWR bandwidth of a Yagi antenna?
A. The physical length of the boom
B. The number of elements on the boom
C. The spacing of each element along the boom
D. All these choices are correct ✓
中文
以下哪些可以调整以优化八木天线的前向增益、前后比或 SWR 带宽？
A. boom 的物理长度
B. boom 上振子的数量
C. 各振子沿 boom 的间距
D. 以上选项都正确 ✓
【知识点解析】 八木的性能优化涉及多个结构参数：boom 长度、单元数量、各单元间距（以及单元长度）。这些参数共同决定增益、前后比与带宽，设计时常需折中。
【考试提示】 – 中国对应：CRAC 综合考点，强调八木为多参数优化系统。
– 中美差异：无差异。
– 易错点：认为只能调单元数量。
– 实际应用：用 Yagi 设计软件（如 YAGIUD）调参平衡增益、F/B 与带宽。
– 中美差异：无差异。
– 易错点：认为只能调单元数量。
– 实际应用：用 Yagi 设计软件（如 YAGIUD）调参平衡增益、F/B 与带宽。
G9C11
EN
What is a beta or hairpin match?
A. A shorted transmission line stub placed at the feed point of a Yagi antenna to provide impedance matching ✓
B. A 1/4 wavelength section of 75-ohm coax in series with the feed point of a Yagi to provide impedance matching
C. A series capacitor selected to cancel the inductive reactance of a folded dipole antenna
D. A section of 300-ohm twin-lead transmission line used to match a folded dipole antenna
中文
什么是 beta 匹配（或称发夹匹配，hairpin match）？
A. 放置于八木天线馈电点的短路传输线短截线，用于阻抗匹配 ✓
B. 与八木馈电点串联的一段 1/4 波长 75 欧姆同轴电缆，用于阻抗匹配
C. 选配的串联电容，用于抵消折叠偶极的天线感抗
D. 一段 300 欧姆双引线，用于匹配折叠偶极
【知识点解析】 beta（hairpin）匹配是在驱动振子中心并联一个短路的同轴短截线（呈感性），把低阻抗的折叠偶极/振子提升到 50Ω。它不需要断开振子与 boom 的电连接。
【考试提示】 – 中国对应：CRAC“八木匹配方式”之一，与 gamma 匹配并列。
– 中美差异：无差异。
– 易错点：与 gamma 匹配（串联）混淆；hairpin 是并联短路短截。
– 实际应用：商用八木常见 beta 匹配，调短截线长度即调匹配。
– 中美差异：无差异。
– 易错点：与 gamma 匹配（串联）混淆；hairpin 是并联短路短截。
– 实际应用：商用八木常见 beta 匹配，调短截线长度即调匹配。
G9C12
EN
Which of the following is a characteristic of using a gamma match with a Yagi antenna?
A. It does not require the driven element to be insulated from the boom ✓
B. It does not require any inductors or capacitors
C. It is useful for matching multiband antennas
D. All these choices are correct
中文
使用 gamma 匹配与八木天线配合，以下哪项是其特点？
A. 它不要求驱动振子与 boom 绝缘 ✓
B. 它不要求使用任何电感或电容
C. 它适用于匹配多波段天线
D. 以上选项都正确
【知识点解析】 gamma 匹配用一根与驱动振子平行的短杆（经可调电容）耦合馈电，振子可直接导通连接到金属 boom，无需绝缘。这是它相对 beta/直接馈电的主要便利之处。B 错（通常含可调电容），C 不一定。
【考试提示】 – 中国对应：CRAC“gamma 匹配特点”考点。
– 中美差异：无差异。
– 易错点：选 D 的陷阱——并非所有描述都成立。
– 实际应用：金属 boom 八木常用 gamma 匹配，便于结构一体化。
– 中美差异：无差异。
– 易错点：选 D 的陷阱——并非所有描述都成立。
– 实际应用：金属 boom 八木常用 gamma 匹配，便于结构一体化。