高频电子线路第二版曾兴雯习题答案.doc

1、 高频电子线路习题集 主编 白秋果 黄力群 鄂那林 东北大学秦皇岛分校 1 第一章 绪论 1 1 画出无线通信收发信机的原理框图，并说出各部分的功用。 答： 上图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图，它由发射部分、接收部分以及无线信道三大部分组成。发射部分由话筒、音频放大器、调制器、变频器（不一定必须）、功率放大器和发射天线组成。 低频音频信号经放大后，首先进行调制后变成一个高频已调波，然后可通过变频，达到所需的发射频率，经高频功率放大后，由天线发射出去。 接收设备由接收天线、高频小信号放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声器等组成。由天线接收来的信号，经放大后，再经过混频

2、器，变成一中频已调波，然后检波，恢复出原来的信息，经低频功放放大后，驱动扬声器。 1 2 无线通信为什么要用高频信号？“高频”信号指的是什么？ 答： 高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。 采用高频信号的原因主要是： （ 1）频率越高，可利用的频带宽度就越宽，信道容量就越大，而且可以减小或避免频道间的干扰； （ 2）高频信号更适合电线辐射和接收，因为 只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时，才有较高的辐射效率和接收效率，这样，可以采用较小的信号功率，传播较远的距离，也可获得较高的接收灵敏度。 1 3 无线通信为什么要进行凋制？如何进行调制？ 答： 因为基带调制信号都是频率比较低的信

3、号，为了达到较高的发射效率和接收效率，减小天线的尺寸，可以通过调制，把调制信号的频谱搬移到高频载波附近；另外，由于调制后的信号是高频信号，所以也提高了信道利用率，实现了信道复用。 调制方式有模拟调调制和数字调制。在模拟调制中，用调制信号去控制高频载波的某个参音频放大器调制器 激励放大输出功率放大载波振荡器天线开关高频放大混频器中频放大与滤波解调器音频放大器话筒本地振荡器扬声器变频器2 数。在调幅 方式中， AM 普通调幅、抑制载波的双边带调幅（ DSB）、单边带调幅（ SSB）、残留单边带调幅（ VSSB）；在调频方式中，有调频（ FM）和调相（ PM）。 在数字调制中，一般有频率键控（ FS

4、K）、幅度键控（ ASK）、相位键控（ PSK）等调制方法。 1 4 无线电信号的频段或波段是如何划分的？各个频段的传播特性和应用情况如何？ 答 : 无线电信号的频段或波段的划分和各个频段的传播特性和应用情况如下表 3 第二章 高频电路基础 2 1 对于收音机的中频放大器，其中心频率 f0=465 kHz B0.707=8kHz，回路电容 C=200pF，试计算回路电感和 QL 值。若电感线圈的 QO=100，问在回路上应并联多大的电阻才能满足要求。 解 2-1： 答：回路电感为 0.586mH,有载品质因数为 58.125,这时需要并联 236.66k的电阻。 2 2 图示为波段内调谐用的并

5、联振荡回路，可变电容 C 的变化范围为 12 260 pF， Ct为微调电容，要求此回路的调谐范围为 535 1605 kHz，求回路电感 L 和 Ct 的值 ，并要求 C 的最大和最小值与波段的最低和最高频率对应。 题 2 2 图 02 2 6 12062212112 4 465 10 200 1010 0.5864 465 200fLCLfCmH 2由 得 ：（ ）0303465 10 58.1258 10LL0.707fQfQB 0. 707由 B 得 ：900 3 1200 0 000000010 0 10171.222 46 5 10 20 0 10 2 46 5 2158.1251

6、 17 1.2 2 23 7.6 610 0 58 .12 5LLLLLLLQRkCC C QQRg g gRQ QR R R kQ Q Q 因 为 ：所 以 ： （ ）4 答：电容 Ct 为 19pF，电感 L 为 0.3175mH. 2 3 图示为一电容抽头的并联振荡回路。谐振频率 f0=1MHz， C1=400 pf， C2=100 pF 求回路电感 L。若 Q0=100， RL=2k，求回路有载 QL值。 题 2 3 图 解 2-3 12m i n12m ax,112 2 ( 12 10 )112 2 ( 26 0 10 )tttC C CLC LCLC LC 33根 据 已 知 条

7、件 ， 可 以 得 出 ：回 路 总 电 容 为 因 此 可 以 得 到 以 下 方 程 组1 6 0 5 1 05 3 5 1 012 1212 1212 121232260 10 260 10912 10 12 108 260 10 9 12 10260 10810 19812 535 10 260 190.3175ttttttCCCCCC pFLmH - 1261605，535（ ）（ ） 101031494234351212206 2 1240000 80 ,5001( 2 )1 0.317( 2 10 ) 80 10CCC pFCCLfCmH 1L12C 400R 0 .8C C 5

8、 0 0负 载 接 入 系 数 为 p=5 答：回路电感为 0.317mH,有载品质因数为 1.546 2 4 石英 晶体有何特点？为什么用它制作的振荡器的频率稳定度较高？ 答 2-4： 石英晶体有以下几个特点 1. 晶体的谐振频率只与晶片的材料、尺寸、切割方式、几何形状等有关，温度系数非常小，因此受外界温度影响很小 2. 具有很高的品质因数 3. 具有非常小的接入系数，因此手外部电路的影响很小。 4. 在工作频率附近有很大的等效电感，阻抗变化率大，因此谐振阻抗很大 5. 构成震荡器非常方便，而且由于上述特点，会使频率非常稳定。 2 5 一个 5kHz 的基频石英晶体谐振器， Cq=2.4X1

9、0 2pF C0=6pF， ro=15。求此谐振器的 Q 值 和串、并联谐振频率。 解 2-5： 答：该晶体的串联和并联频率近似相等，为 5kHz， Q 值为 88464260。 2 6 电阻热噪声有何特性？如何描述 答 2-6： 电阻的热噪音是由于温度原因使电阻中的自由电子做不规则的热运动而带来的，因此热噪音具有起伏性质，而且它具有均匀的功率谱密度，所以也是白噪音，噪音的均方值与电阻的阻值和温度成正比。 206 1200023.1250.641001992 6.28 10 80 101001.546199113.125LLLLRRkpQkfCQQRR 0折 合 到 回 路 两 端 的 负 载

10、 电 阻 为回 路 固 有 谐 振 阻 抗 为 R有 载 品 质 因 数0qq0q00q0q093 1 20qCC 6 0 .0 2 4C 0 .0 2 4 p F CC C 6 0 .0 2 4fff 0 .9 9 8 f 4 .9 9 k Hz0 .0 2 4C11122C1 1 1 0Q 8 8 4 6 4 2 6 02 f C r 2 5 1 0 0 .0 2 4 1 0 1 5 3 .6 总 电 容串 联 频 率品 质 因 数224 , 444UnInS k T R E k T RBS k T G I k T G B噪 音 电 压 功 率 谱 噪 音 电 压 均 方 值噪 音 电 流

11、 功 率 谱 ， 噪 音 电 流 均 方 值6 2 7 求如图所示并联电路的等效噪声带宽和输出均方噪声电压值。设电阻 R=10k， C=200 pF， T=290 K。 题 2 7 图 解 2-7： 答：电路的等效噪声带宽为 125kHz，和输出均方噪声电压值为 19.865 V2. 2 8 如图所示噪声产生电路，已知直流电压 E=10 V， R=20 k ,C=100 pF，求等效噪声带宽 B 和输出噪声电压均方值（图中二极管 V 为硅管）。 题 2 8 图 20220 002064 121),1 1| ( ) |11 ( )11a r c t a n ( 2 )1 ( 2 ) 21 1 1

12、 01254 4 1 0 2 0 0 1 0 8RHRj C RjCRH j d fdfH C Rd f f C Rf C R C Rk HzCR 0n网 络 传 输 函 数 为H ( j则 等 效 噪 音 带 宽 为B=2 2 202 3 4 3 214 4 44 1 .3 7 1 0 2 9 0 1 0 1 2 5 1 0 1 9 .8 6 5 ( )n n n nk T G B H k T B R k T RBRV 输 出 噪 音 电 压 均 方 值 为U7 解 2-8： 此题中主要噪音来自二极管的散粒噪音，因此 等效噪音带宽为 ： 2 9 求图示的 T 型和 型电阻网络的噪声系数。 题

13、 2 9 图 解 2-9 设两个电路的电源内阻为 Rs 1. 解 T 型网络 009.30.4 65 ,20000265611),11 1/DDDDDDmAmVRIRHRj CRj C j CR R R D0流 过 二 极 管 的 电 流 为E - VI=R二 极 管 电 阻 为网 络 传 输 函 数 为H ( j202 2 20 000 12102003 1 9 6 2 2| ( ) |111 ( ) 1 ( 2 )1 1 1a r c t a n ( 2 )2 4 4 1 0 0 1 0 5 6104 4 .6 422422 0 .4 6 5 1 0 1 .6 1 0 4 4 .6 4 1

14、 0 5 6 2 0 8 3 ( )DDDDDnH j d fd f d fH C R f C Rf C RC R C RMHzI q B HV n2nB=U13 213()ssR R R RR R R0输 出 电 阻 为 R8 （ 1）采用额定功率法 （ 2）采用开路电压法 （ 3）采用短路电流法 2.解型网络 （ 1）采用额定功率法 2321320 1 3344ssss m i s m oss m i sFs m o sR ER R REPPRP R R R RNP R R 0输 入 匹 配 功 率 ， 输 出 匹 配 功 率R噪 音 系 数2223013220 1 32344nio s

15、nosno sFnio sRU kT B R U kT B RR R RU R R R RNU R R ，2022 323 23123232 1 3 3 1223320 1 3311 3 2132141414( ) ( )44()()()nosn iossss s sssssssnoFI kT BRRRI kT BRRR R RRRRRRRkT BR R R R R R R RR R RkT B R kT BR R R RR R RR R R RR R RIN 20 1 323sn io sR R R RI R R 1 23 1 2 1 2 3101 2 3 11231( ) ( )sssss

16、sssRR RRR R R R R R RRRRR R R R R RRR RRRR 输 出 电 阻 为 ：22311123144ss m issssss m o0EPRRRERRRRRRRRPR 输 入 匹 配 功 率输 出 匹 配 功 率9 （ 2）采用开路电压法 （ 3）采用短路电流法 21230113120 1 2 3 11321 2 1 201( ) ( )1ss m i sFs m o ssssssssRRRRP R R RNRPRRRRR R R R R R RR R RR R R R R RR R R 得 噪 音 系 数 为02022 3111231201112122 11 2 1 2221 2 1 220144441non io sssssssssssn o s sFn io sU kTB RRRU kTB RRRRRRRRRRRkTB RRRRRRRRRkTB R RR R R R R RU R R R R R RNU R R R 2022 11 2 1 2211 2 1 2221 2 1 22014441nosnio ssssssno s sFnio sI k T BGRRI k T BGR R R R R RRk T BRR R R R R RI R R R R R RNI R R R