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高频电子线路复习提纲要点

高频电子线路复习要点第一章:模拟无线通信系统框图、原理,波段概念以及调制、解调概念;噪声系数的定义以及多级放大器级连噪声系数的计算。

第二章:LC谐振回路的相关参数(谐振频率、品质因数、通频带),串、并联阻抗转换和部分接入等效阻抗计算。

小信号放大器的工作原理、Y参数等效电路、增益、通频带的计算;提高调谐高频放大器稳定性的两种方法;第三章:丙类谐振功放的工作原理;动态性能分析:三种工作状态(欠压、临界、过压),负载特性、放大特性和调制特性(负载、电源、输入信号的影响;工作在基极调幅、集电极调幅时其分别工作在什么状态);相关参数的计算:临界状态下输出功率、直流功耗、效率、等效负载的计算;直流馈电线路;第四章:反馈式振荡原理(三个条件);振荡器正常工作的判断;LC三点式振荡电路的构成法则;LC三点式振荡器的交流等效电路、振荡频率的计算;串联和并联型晶体振荡器的结构、晶体作用、振荡频率。

第五章:AM、DSB、SSB的波形、频谱以及带宽;功率以及功率利用率的计算;二极管峰值包络检波的原理以及检波效率、两种失真的产生以及避免方法;同步检波器的检波原理;混频原理、混频干扰的来源以及如何避免的相关措施;二极管工作于线性时变的开关状态的分析;二极管所组成的平衡电路完成的混频、调制、解调电路的分析;第六章:调角信号的表达式、频谱;带宽、调制指数、最大频偏的计算;直接与间接调频的优缺点,扩展最大线性频偏的方法;振幅(斜率)和相位(相移乘法)鉴频原理;复习网页:/C417/Course/Index.htm第一章作业参考解答1.7给出调制的定义。

什么是载波?无线通信为什么要用高频载波信号?给出两种理由。

答:调制是指携带有用信息的调制信号去控制高频载波信号。

载波指的是由振荡电路输出的、其频率适合天线发射、传播和接收的射频信号。

采用高频信号的原因主要是:(1)可以减小或避免频道间的干扰;而且频率越高,可利用的频带宽度就越宽,信道容量就越大。

(2)高频信号更适合天线辐射和接收,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。

1.11巳知某电视机高放管的f T=1000MHz,β0=100,假定要求放大频率是1MHz、10MHz、100MHz 、200MHz 、500MH 的信号,求高放管相应的|β|值。

解:f 工作= 1MHz 时, ∵f 工作< < f T /β0 ∴|β| =β0 =100(低频区工作) f 工作= 10MHz 时, ∵f 工作= f T /β0 ∴|β| =0.7β0 =70 (极限工作) f 工作= 100MHz 时,∵ f 工作>> f T /β0 ∴|β| ≈f T / f 工作=1000/100 =10 f 工作= 200MHz 时,∵ f 工作>> f T /β0 ∴|β| ≈f T / f 工作=1000/200 = 5 f 工作= 500MHz 时,∵ f 工作>> f T /β0 ∴|β| ≈f T / f 工作=1000/500 = 21.12将下列功率:3W 、10mW 、20μW ,转换为dBm 值。

如果上述功率是负载阻抗50Ω系统的输出功率,它们对应的电压分别为多少V ?转换为dB μV 值又分别为多少?1.17某卫星接收机的线性部分如题图1.20所示,为满足输出端信噪比为20dB 的要求,高放Ⅰ输入端信噪比应为多少?解:103211231 1.068911 1.078810lg 10lg()()()10lg ()20.33ea a a ii o oi o T NF T NF NF NF NF G G G SNR NF SNR dB SNR dB SNR SNR dB NF SNR dB dB=+=--=++===-∴=+=1.20接收机带宽为3kHz ,输人阻抗为70Ω,噪声系数为6dB ,用一总衰减为6dB ,噪声系数为3dB 的电缆连接到天线。

设各接口均已匹配,则为使接收机输出信噪比为10dB ,其最小输人信号应为多少?如果天线噪声温度为3000K ,若仍要获得相同的输出信噪比,其最小输人信号又该为多少?解:系统如框图所示:13dB 2NF ==,26dB 3.98NF ==,16dB 0.25G =-=系统的总噪声系数为2111 3.981213.9211.43dB 0.25NF F NF G --=+=+== (1)当天线噪声温度为k 2900=T 时, 系统基底噪声为174dBm 11.4310log3000-127.8dBm r F =-++=接收机最低输入功率为:,min 0()127.810117.8dBm si t P F SNR =+=-+=-(2)当天线噪声温度为k 3000=a T 时,23301613[(1)] 1.3810310[3000(13.921)290]2.7910W 2.7910mW 125.5dBmr a F kB T F T ---=+-=⨯⨯⨯⨯+-⨯=⨯=⨯=-接收机最低输入功率为:,min 0()125.510115.5dBm si r P F SNR =+=-+=-1.25接收机噪声系数是7dB ,增益为40dB ,对应增益1dB 压缩点的输出功率是25dBm ,对应三阶截点的输出功率是35dBm ,接收机采用等效噪声温度T a =150K 的天线。

设接收机带宽为100MHz ,若要求输出信噪比为10dB ,求:接收机的线性动态范围和无杂散动态范围。

解:由于此题接收机的天线等效噪声温度为0150290a T k T k =≠=因此计算接收机的基底噪声时应为:0230.789((1))1.3810(150(101)290)10(W) 1.810(mW)87.4(dBm)r a F k T NF T BW --=+-=⨯⨯+-⨯=⨯=-增益1dB 压缩点对应的输入功率是:,1,112540114i dB o dB P P G =-+=-+=-dBm 接收机最低输入功率为:,min ()77.4si r o P F SNR dBm =+=-则线性动态范围是:,1,min (14)(77.4)63.4l i dB si DR P P dB =-=---=将三阶互调输出功率转换为输入功率:dBm 5403533-=-=-=G OIP IIP应用公式,无杂散动态范围为3,min 22[]()(587.4)1044.9dB 33f r o DR IIP F SNR =--=⨯-+-=第二章作业参考解答2.3给定串联谐振回路的0 1.5MHz f =,0100pF C =,谐振时电阻5R =Ω,试求0Q 和0L 。

又若信号源电压振幅1mV ms U =,求谐振时回路中的电流0I 以及回路上的电感电压振幅Lom U 和电容电压振幅Com U 。

解:(1)串联谐振回路的品质因数为061200112122 1.510100105Q C R ωπ-==≈⨯⨯⨯⨯⨯根据0f =有:40212221200111.125810(H)113μH (2)100104 1.510L C f ππ--==≈⨯=⨯⨯⨯⨯ (2)谐振时回路中的电流为010.2(mA)5ms U I R ===回路上的电感电压振幅为 02121212(mV)Lom ms U Q U ==⨯=回路上的电容电压振幅为 02121212(mV)Com ms U Q U =-=-⨯=-2.5并联谐振回路与负载间采用部分接入方式,如图2.28所示,已知14μH L =,24μH L =(1L 、2L 间互感可以忽略),500pF C =,空载品质因数0100Q =,负载电阻1k ΩL R =,负载电容10pF L C =。

计算谐振频率0f 及通频带B 。

图2.28CL解:设回路的谐振电阻为P R ,图2.28可等效为下图。

图1.72L R p图中的接入系数为21241442L p L L ===++;回路两端总电感12448(μH)L L L =+=+=;回路两端总电容2150010502.5(pF)4L C C p C ∑=+=+⨯=。

(1)谐振频率为60 2.510210(Hz) 2.51MHz f ==≈⨯≈(2)由00PR Q Lω=有 664001002 2.5110810 1.261710()12.6k ΩP R Q L ωπ-==⨯⨯⨯⨯⨯≈⨯Ω≈∴2020110024.06112.61141PL L P LR R Q p Q R Lp R ω===≈+⨯+∴通频带650 2.5110 1.04310(Hz)104.3kHz 24.06L f BW Q ⨯==≈⨯= 2.7在图2.29所示的调谐放大器中,工作频率010.7MHz f =,134μH L -=,0100Q =,1320N -=匝,2350N -=匝,455N -=匝。

晶体管3DG39在2mA E I =,010.7MHz f =时测得:2860μS ie g =,18pF ie C =,200μS oe g =,7pF oe C =,45mS fe y =,0re y =。

画出用Y 参数表示的放大器等效电路,试求放大器电压增益uo A 和通频带BW 。

图2.29解:其交流通路如图(a )所示,相应的Y 参数等效电路如图(b )所示。

ie+-iu将(b )图中的集电极回路、负载折合到谐振回路两端的等效电路如图(c )所示。

+-iu 22ieC图中:p g 为谐振回路的损耗电导,接入系数2311351204N p N ===,4521351204N p N ===由00131pQ L g ω=有:5660013113.71910(S)100210.710410p g Q L ωπ--==≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 回路总电导:2252626612 3.71910(14)20010(14)286010228.4410(S)p oe ie g g p g p g ----∑=++=⨯+⨯⨯+⨯⨯≈⨯∴放大器电压增益为:3126451012.344228.4410feuo p p y A g --∑⨯==≈⨯⨯⨯ 有载品质因数为6660131116.278210.710410228.4410L Q L g ωπ--∑==≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯∴通频带66010.7100.65710(Hz)0.657MHz 16.278L f BW Q ⨯==≈⨯=2.9设有一级单调谐回路中频放大器,其通频带4MHz BW =,10uo A =,如果再用一级完全相同的放大器与之级联,这时两级中放总增益和通频带各为多少?若要求级联后的总频带宽度为4MHz ,问每级放大器应如何改变?改变后的总增益是多少?解:(1)总增益2210100u uoA A === (2)总通频带662410 2.57410(Hz) 2.574MHz BW B ==⨯≈⨯= (3)若24MHz BW =,则每级放大器的通频带为666.21510(Hz) 6.215MHz BW '=≈⨯=由于每级12feuo p p Y A G ∑=,00012L f f BW G G Q C Cωπ∑∑===,故每级12fe12fe 122uo p p Y p p Y A BW G K g C Cππ∑∑===(常数),因此有: 104 6.4366.215uo uo A B KA BW BW ⨯'===≈''故总电压增益226.43641.42u uo A A ''=≈≈。

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