广播电视天线设计与制造考核试卷

广播电视天线设计与制造考核试卷考生姓名：答题日期：得分：判卷人：

本次考核旨在考察学生对广播电视天线设计与制造相关知识的掌握程度，包括天线的基本原理、设计方法、制造工艺以及在实际应用中的性能评估等，以检验学生是否具备独立设计、分析和解决实际问题的能力。

一、单项选择题（本题共30小题，每小题0.5分，共15分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）

1.广播电视天线的基本功能不包括（）。

A.捕集电磁波

B.发射电磁波

C.调制信号

D.解调信号

2.天线的方向图通常以（）为单位。

A.度

B.分

C.秒

D.毫度

3.天线的增益是指（）。

A.天线输出功率与相同尺寸无损耗的开口辐射器的输出功率之比

B.天线输入功率与相同尺寸无损耗的开口辐射器的输入功率之比

C.天线接收到的功率与相同尺寸无损耗的开口辐射器接收到的功率之比

D.天线发射的功率与相同尺寸无损耗的开口辐射器发射的功率之比

4.在全向天线中，方向性指数D与（）成正比。

A.天线长度

B.天线直径

C.天线高度

D.天线材料

5.天线的驻波比S参数表示（）。

A.天线输入端的反射系数

B.天线输出端的反射系数

C.天线输入端的传输系数

D.天线输出端的传输系数

6.天线的阻抗匹配是指（）。

A.天线输入端的阻抗等于馈线的阻抗

B.天线输出端的阻抗等于馈线的阻抗

C.天线输入端的阻抗等于负载阻抗

D.天线输出端的阻抗等于负载阻抗

7.天线的带宽是指（）。

A.天线工作频率范围内的最大频率范围

B.天线工作频率范围内的最小频率范围

C.天线工作频率范围内的平均频率范围

D.天线工作频率范围内的有效频率范围

8.天线的极化方式是指（）。

A.电磁波电场矢量的空间取向

B.电磁波磁场矢量的空间取向

C.电磁波电场矢量与磁场矢量的相对取向

D.电磁波的传播方向

9.天线的效率是指（）。

A.天线辐射功率与输入功率之比

B.天线接收功率与输入功率之比

C.天线辐射功率与接收功率之比

D.天线输入功率与输出功率之比

10.天线的交叉极化隔离度是指（）。

A.主极化分量与交叉极化分量之间的功率比

B.主极化分量与总功率之比

C.交叉极化分量与总功率之比

D.主极化分量与输入功率之比

11.天线的极化损耗是指（）。

A.天线在辐射或接收过程中，由于极化方式不同而导致的功率损耗

B.天线在辐射或接收过程中，由于频率不同而导致的功率损耗

C.天线在辐射或接收过程中，由于温度不同而导致的功率损耗

D.天线在辐射或接收过程中，由于材料不同而导致的功率损耗

12.天线的带宽宽度是指（）。

A.天线工作频率范围内的最大频率范围

B.天线工作频率范围内的最小频率范围

C.天线工作频率范围内的平均频率范围

D.天线工作频率范围内的有效频率范围

13.天线的方向性是指（）。

A.天线辐射或接收电磁波的能力

B.天线在空间中的形状

C.天线的主瓣宽度

D.天线的副瓣高度

14.天线的主瓣是指（）。

A.天线辐射方向图中最大的辐射功率区域

B.天线辐射方向图中最小的辐射功率区域

C.天线辐射方向图中辐射功率变化最慢的区域

D.天线辐射方向图中辐射功率变化最快的区域

15.天线的副瓣是指（）。

A.天线辐射方向图中最大的辐射功率区域

B.天线辐射方向图中最小的辐射功率区域

C.天线辐射方向图中辐射功率变化最慢的区域

D.天线辐射方向图中辐射功率变化最快的区域

16.天线的增益带宽积是指（）。

A.天线增益与带宽的乘积

B.天线带宽与增益的乘积

C.天线增益与副瓣高度之比

D.天线带宽与副瓣高度之比

17.天线的有效全向辐射功率（EIRP）是指（）。

A.天线实际辐射功率

B.天线理论最大辐射功率

C.天线实际输入功率

D.天线理论输入功率

18.天线的驻波比（SWR）是指（）。

A.天线输入端的反射系数

B.天线输出端的反射系数

C.天线输入端的传输系数

D.天线输出端的传输系数

19.天线的阻抗匹配是指（）。

A.天线输入端的阻抗等于馈线的阻抗

B.天线输出端的阻抗等于馈线的阻抗

C.天线输入端的阻抗等于负载阻抗

D.天线输出端的阻抗等于负载阻抗

20.天线的带宽是指（）。

A.天线工作频率范围内的最大频率范围

B.天线工作频率范围内的最小频率范围

C.天线工作频率范围内的平均频率范围

D.天线工作频率范围内的有效频率范围

21.天线的极化方式是指（）。

A.电磁波电场矢量的空间取向

B.电磁波磁场矢量的空间取向

C.电磁波电场矢量与磁场矢量的相对取向

D.电磁波的传播方向

22.天线的效率是指（）。

A.天线辐射功率与输入功率之比

B.天线接收功率与输入功率之比

C.天线辐射功率与接收功率之比

D.天线输入功率与输出功率之比

23.天线的交叉极化隔离度是指（）。

A.主极化分量与交叉极化分量之间的功率比

B.主极化分量与总功率之比

C.交叉极化分量与总功率之比

D.主极化分量与输入功率之比

24.天线的极化损耗是指（）。

A.天线在辐射或接收过程中，由于极化方式不同而导致的功率损耗

B.天线在辐射或接收过程中，由于频率不同而导致的功率损耗

C.天线在辐射或接收过程中，由于温度不同而导致的功率损耗

D.天线在辐射或接收过程中，由于材料不同而导致的功率损耗

25.天线的带宽宽度是指（）。

A.天线工作频率范围内的最大频率范围

B.天线工作频率范围内的最小频率范围

C.天线工作频率范围内的平均频率范围

D.天线工作频率范围内的有效频率范围

26.天线的方向性是指（）。

A.天线辐射或接收电磁波的能力

B.天线在空间中的形状

C.天线的主瓣宽度

D.天线的副瓣高度

27.天线的主瓣是指（）。

A.天线辐射方向图中最大的辐射功率区域

B.天线辐射方向图中最小的辐射功率区域

C.天线辐射方向图中辐射功率变化最慢的区域

D.天线辐射方向图中辐射功率变化最快的区域

28.天线的副瓣是指（）。

A.天线辐射方向图中最大的辐射功率区域

B.天线辐射方向图中最小的辐射功率区域

C.天线辐射方向图中辐射功率变化最慢的区域

D.天线辐射方向图中辐射功率变化最快的区域

29.天线的增益带宽积是指（）。

A.天线增益与带宽的乘积

B.天线带宽与增益的乘积

C.天线增益与副瓣高度之比

D.天线带宽与副瓣高度之比

30.天线的有效全向辐射功率（EIRP）是指（）。

A.天线实际辐射功率

B.天线理论最大辐射功率

C.天线实际输入功率

D.天线理论输入功率

二、多选题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的选项中，至少有一项是符合题目要求的）

1.以下哪些是广播电视天线的主要性能指标？（）

A.增益

B.驻波比

C.带宽

D.极化方式

E.效率

2.天线设计时需要考虑的物理参数包括（）。

A.频率

B.介质特性

C.环境温度

D.环境湿度

E.天线尺寸

3.天线制造过程中可能遇到的问题包括（）。

A.材料选择不当

B.机械加工误差

C.装配不当

D.绝缘处理不当

E.环境污染

4.以下哪些是影响天线增益的因素？（）

A.天线尺寸

B.天线形状

C.天线材料

D.工作频率

E.环境因素

5.天线带宽的宽度受哪些因素影响？（）

A.天线设计

B.工作频率

C.介质特性

D.环境温度

E.环境湿度

6.天线极化方式的选择取决于（）。

A.信号传输方向

B.接收设备

C.信号内容

D.环境因素

E.发射功率

7.以下哪些天线属于全向天线？（）

A.针天线

B.垂直天线

C.水平天线

D.矩形天线

E.扇形天线

8.天线阻抗匹配不良可能导致（）。

A.功率损耗

B.信号反射

C.信号衰减

D.接收灵敏度下降

E.发射功率降低

9.天线设计中的频带宽度与哪些因素相关？（）

A.天线尺寸

B.天线形状

C.天线材料

D.工作频率

E.介质特性

10.天线效率受到哪些因素的影响？（）

A.天线设计

B.天线材料

C.介质特性

D.工作频率

E.环境因素

11.天线交叉极化隔离度高的特点有（）。

A.能够有效抑制交叉极化信号

B.提高信号质量

C.降低接收误差

D.提高接收灵敏度

E.降低系统成本

12.天线制造过程中的质量控制要点包括（）。

A.材料检验

B.加工精度控制

C.装配工艺

D.绝缘处理

E.环境监控

13.以下哪些是天线设计中的关键步骤？（）

A.天线类型选择

B.天线尺寸计算

C.天线材料选择

D.天线结构设计

E.天线性能测试

14.天线增益带宽积（GB）对天线设计的影响包括（）。

A.影响天线尺寸

B.影响天线材料

C.影响天线形状

D.影响天线工作频率

E.影响天线效率

15.天线方向图中的主瓣和副瓣的区别在于（）。

A.主瓣是辐射功率最强的区域

B.副瓣是辐射功率最弱的区域

C.主瓣是信号接收的主要方向

D.副瓣是信号接收的次要方向

E.主瓣和副瓣的宽度不同

16.以下哪些因素会影响天线的驻波比？（）

A.天线尺寸

B.天线形状

C.天线材料

D.工作频率

E.介质特性

17.天线设计中的带宽优化需要考虑（）。

A.天线尺寸

B.天线形状

C.天线材料

D.工作频率

E.介质特性

18.天线效率与哪些因素有关？（）

A.天线设计

B.天线材料

C.介质特性

D.工作频率

E.环境因素

19.天线交叉极化隔离度的重要性体现在（）。

A.提高信号质量

B.降低系统成本

C.提高接收灵敏度

D.降低接收误差

E.提高系统可靠性

20.天线制造中的常见问题及其解决方法包括（）。

A.材料选择不当

B.机械加工误差

C.装配不当

D.绝缘处理不当

E.环境污染

三、填空题（本题共25小题，每小题1分，共25分，请将正确答案填到题目空白处）

1.天线的增益通常用______表示，单位为______。

2.天线的方向性指数（D）定义为天线主瓣宽度与______的比值。

3.驻波比（SWR）是衡量______的重要参数。

4.天线的带宽是指天线工作频率范围内的______。

5.天线的极化方式分为______极化和______极化。

6.天线的效率是指天线辐射功率与______的比值。

7.天线的交叉极化隔离度是指______与______之间的功率比。

8.天线的有效全向辐射功率（EIRP）是指天线实际辐射功率与______的乘积。

9.天线的阻抗匹配是指天线输入端的______等于馈线的______。

10.天线的方向图反映了天线的______特性。

11.天线的极化损耗是由于______引起的。

12.天线的增益带宽积（GB）是指天线增益与______的乘积。

13.天线的主瓣是指天线方向图中______的辐射功率区域。

14.天线的副瓣是指天线方向图中______的辐射功率区域。

15.天线的方向性指数（D）与______成正比。

16.天线的带宽宽度与______成反比。

17.天线的驻波比（SWR）与______成反比。

18.天线的效率与______成反比。

19.天线的交叉极化隔离度与______成正比。

20.天线的极化损耗与______成正比。

21.天线的增益带宽积（GB）与______成正比。

22.天线的有效全向辐射功率（EIRP）与______成正比。

23.天线的阻抗匹配与______有关。

24.天线的带宽与______有关。

25.天线的效率与______有关。

四、判断题（本题共20小题，每题0.5分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）

1.天线的增益越高，其辐射功率就越大。（）

2.驻波比S参数的值越小，表示天线匹配越好。（）

3.天线的带宽是指天线能够正常工作的频率范围。（）

4.天线的极化方式是指电磁波的电场矢量在空间中的取向。（）

5.天线的效率越高，其辐射功率损失就越少。（）

6.天线的交叉极化隔离度越高，表示天线对交叉极化信号的抑制能力越强。（）

7.天线的有效全向辐射功率（EIRP）与天线增益和距离的平方成正比。（）

8.天线的阻抗匹配不良会导致信号的反射和衰减。（）

9.天线的方向性指数（D）越大，表示天线的主瓣越窄。（）

10.天线的带宽宽度与天线的主瓣宽度成正比。（）

11.天线的副瓣高度是衡量天线方向性的重要参数。（）

12.天线的增益带宽积（GB）越大，表示天线在较宽的频率范围内性能越好。（）

13.天线的极化损耗是由于电磁波的极化方向与天线极化方向不一致造成的。（）

14.天线的驻波比（SWR）的值等于1时，表示天线完全匹配。（）

15.天线的增益带宽积（GB）与天线的工作频率无关。（）

16.天线的带宽宽度与天线材料无关。（）

17.天线的方向性指数（D）与天线尺寸无关。（）

18.天线的交叉极化隔离度与天线的工作频率无关。（）

19.天线的极化方式会影响天线的辐射和接收性能。（）

20.天线的效率与天线的设计和制造工艺有关。（）

五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）

1.请简要描述广播电视天线的基本工作原理，并说明影响天线性能的主要因素有哪些。

2.设计一款适用于城市环境中的广播电视天线，要求说明设计思路、天线类型选择、关键参数的确定以及预期的性能指标。

3.分析广播电视天线制造过程中可能遇到的质量问题，并提出相应的解决方法。

4.讨论广播电视天线在实际应用中的性能评估方法，包括如何测试天线的增益、方向性、驻波比等关键性能指标。

六、案例题（本题共2小题，每题5分，共10分）

1.案例题一：

某广播电视发射台计划在山顶建设一个新的发射天线，用于覆盖周边地区。已知山顶海拔高度为1000米，发射频率为1000MHz，要求天线增益不小于20dB，工作带宽为±100MHz。请根据以下条件设计该天线：

-天线类型：全向天线或方向性天线，并说明理由。

-天线尺寸计算：给出天线的主要尺寸，并说明计算依据。

-天线材料选择：选择合适的材料，并说明理由。

2.案例题二：

某广播电视接收站位于城市中心区域，需要接收来自周边不同方向的天线信号。已知接收站的接收频率为900MHz，环境中的干扰信号频率为910MHz。请根据以下条件设计接收天线：

-天线类型：选择合适的天线类型，并说明理由。

-天线方向图设计：设计天线的方向图，以确保主要信号方向有足够的增益，同时抑制干扰信号。

-天线增益与带宽平衡：在满足接收信号质量的前提下，讨论如何平衡天线的增益和带宽。

标准答案

一、单项选择题

1.C

2.A

3.A

4.A

5.A

6.A

7.A

8.A

9.A

10.A

11.A

12.A

13.A

14.A

15.A

16.A

17.A

18.A

19.A

20.A

21.A

22.A

23.A

24.A

25.A

26.A

27.A

28.A

29.A

30.A

二、多选题

1.A,B,C,D,E

2.A,B,C,D,E

3.A,B,C,D,E

4.A,B,C,D,E

5.A,B,C,D,E

6.A,B,C,D

7.B,C

8.A,B,C,D,E

9.A,B,C,D,E

10.A,B,C,D,E

11.A,B,C,D

12.A,B,C,D,E

13.A,B,C,D,E

14.A,B,C,D,E

15.A,B,C,D,E

16.A,B,C,D,E

17.A,B,C,D,E

18.A,B,C,D,E

19.A,B,C,D,E

20.