习题1：1.1本课程使用的射频概念所指的频率范围是多少？ 解：本课程采用的射频范围是30MHz~4GHz1.2列举一些工作在射频范围内的电子系统，根据表1-1判断其工作波段，并估算相应射频信号的波长。

解：广播工作在甚高频（VHF ）其波长在10~1m 等1.3从成都到上海的距离约为1700km 。

如果要把50Hz 的交流电从成都输送到上海，请问两地交流电的相位差是多少？解：8443100.65017000.283330.62102v kmf k k λθπ⨯===⨯10==⨯10∆==1.4射频通信系统的主要优势是什么？解：1.射频的频率更高，可以利用更宽的频带和更高的信息容量2.射频电路中电容和电感的尺寸缩小，通信设备的体积进一步减小3.射频通信可以提供更多的可用频谱，解决频率资源紧张的问题4.通信信道的间隙增大，减小信道的相互干扰 等等1.5 GSM 和CDMA 都是移动通信的标准，请写出GSM 和CDMA 的英文全称和中文含意。

（提示：可以在互联网上搜索。

）解：GSM 是Global System for Mobile Communications 的缩写，意为全球移动通信系统。

CDMA 英文全称是Code Division Multiple Address,意为码分多址。

1.6有一个C=10pF 的电容器，引脚的分布电感为L=2nH 。

请问当频率f 为多少时，电容器开始呈现感抗。

解：111.1252wL f GHzwCπ=⇒==既当f=1.125GHz 时，电容器为0阻抗，f 继续增大时，电容器呈现感抗。

1.7 一个L=10nF 的电容器，引脚的分布电容为C=1pF 。

请问当频率f 为多少时，电感器开始呈现容抗。

解：思路同上，当频率f 小于1.59 GHz 时，电感器呈现感抗。

1.8 1）试证明（1.2）式。

2）如果导体横截面为矩形，边长分别为a 和b ，请给出射频电阻R RF 与直流电阻R DC 的关系。

解：R l s =ρσl ρ, ,s 对于同一个导体是一个常量当直流时，横截面积2DC S a π=当交流时，横截面积2AC S a π=∂ 得：222DCACR aaR a ππ==∂∂2）直流时，横截面积DC S ab =当交流时，横截面积()()AC S ab a b =--∂-∂ 得：[()()]DCACR abR ab a b =--∂-∂1.9已知铜的电导率为66.4510/Cu S m σ=⨯，铝的电导率为64.0010/Al S m σ=⨯，金的电导率为64.8510/Au S m σ=⨯。

试分别计算在100MHz 和1GHz 的频率下，三种材料的趋肤深度。

解：趋肤深度∂定义为：∂=在100MHz 时： Cu 为2 mm Al 为 2.539mm Au 为 2.306mm 在1GHz 时：Cu 为0.633 mm Al 为 0.803mm Au 为 0.729mm1.10某个元件的引脚直径为d=0.5mm ，长度为l =25mm ，材料为铜。

请计算其直流电阻R DC 和在1000MHz 频率下的射频电阻R RF 。

解：lR s σ=得到它的直流电阻31.97510DC Z -=⨯Ω 它的射频电阻0.123DF lZ d σπδ==Ω1.11贴片器件在射频电路中有很多应用。

一般使用数字直接标示电阻、电容和电感。

有三个电阻的标示分别为：“203”、“102”和“220R ”。

请问三个电阻的阻值分别是多少？（提示：可以在互联网上查找贴片元件标示的规则）解：203是20×10＾3＝20K ，102是10×10＾2＝1K ，220R 是22×10＾0＝22Ω1.12试编写程序计算电磁波在自由空间中的波长和在铜材料中的趋肤深度，要求程序接收键盘输入的频率f ，在屏幕上输出波长λ和趋肤深度δ。

解： float f;float l,h;printf("Input the frequency: f="); scanf("%f",&f); l=3e8/f;h=1/sqrt(3.14*f*6.45*4*3.14) ; printf("wavelength:%f\n",l); printf("qufushendu%fm\n",h); getch() ;习题2：2． f L =1.2GHz 至f H =2.6GHz 。

试分别使用百分法和倍数法表示该放大电路的相对带宽，并判断该射频放大电路是否属于宽带放大电路。

解答：2H LH LH Lf f f f RBW f f f --==⨯100%=73.7%+K=HL f f =2.1K(dB)=0.3dB由于K>2，∴它属于宽带放大电路3． 仪表放大电路的频带宽度为：DC 至10MHz 。

请分别计算该放大电路的绝对带宽和相对带宽，并判断该放大电路是否属于宽带放大电路。

解答:绝对带宽： 10H L BW f f MHz =-=相对带宽：20lgHLf K f ==∞2K >所以它属于宽带放大电路。

4． 某射频信号源的输出功率为P OUT =13dBm ，请问信号源实际输出功率P 是多少mW ？ 解答:()10lg20out PP dBm P mw =⇒=当0Z =50Ω时，()P dBm =-86.9 dBm7． 使用（2.30）式定义的品质因数，计算电感L 、电容C 、电阻R 并联电路的品质因数Q 0。

解答：假设谐振频率时，谐振电路获得的电压为00()cos V t V w t =2200000012()(cos )24TTC C E E t dt V w t w cdt V Cπ===⎰⎰222000002000122()[cos()]244T T L L V E E t dt I w t w Ldt V C w L ππφ==+==⎰⎰电阻R 损耗的平均功率为202lossV P R =因此并联谐振电路的品质因数0Q 为002L ClossE E Q Rw CP π+==8． 使用图2-12（b ）的射频开关电路，如果PIN 二极管在导通和截止状态的阻抗分别为Z f 和Z r 。

请计算该射频开关的插入损耗IL 和隔离度IS 。

解答：插入损耗00220lgfZ Z IL Z +=隔离度00220lgrZ Z IS Z +=9． 请总结射频二极管的主要种类、特性和应用领域。

解答：10．雪崩二极管、隧道二极管和Gunn 二极管都具有负阻的特性，尽管形成负阻的机理完全不一致。

请设计一个简单的电路，利用二极管的负阻特性构建一个射频振荡电路。

解答：50Ω11．1）试比较射频场效应管与射频双极型晶体管结构和特性上的差异。

2）试讨论晶体管小信号模型和大信号模型的主要区别。

请问能否使用晶体管大信号模型分析射频小信号。

解答：场效应管是单极性器件，只有一种载流子对通道电流做出贡献，属于压控器件，通过栅极-源极的电压控制源极-漏极电流变化；使用GaAS 半导体材料MISFET 的截止频率可以达到60—70GHz,，HEMT 可以超过100GHz ，因此在射频电路设计中经常选用它们作为有源器件使用；双极型晶体管分为PNP 和NPN 两种类型，其主要区别在于各级的参杂类型不一致，属于电流控制器件，正常工作时，基极-发射极处于正偏，基极-发射极处于反偏；通过提高掺杂浓度和使用交指结构，可以提高其截止频率，使其可以在整个射频频段都能正常工作大信号模型是一个非线性模型，晶体管内部的等效的结电容和结电阻会发生变化，小信号模型是一个线性模型，可认为晶体管的个参数保持不变。

能使用晶体管的大信号模型分析射频小信号。

12． 肖特基二极管的伏安特性为()()1A S V IR S I I e -=-其中反向饱和电流为11210S I A -=⨯，电阻R S =1.5Ω。

试编写计算机程序，计算当V A 在0V~10V 之间变化时，肖特基二极管电流I 的变化。

#include "math.h" float dl(float Va) {float i1; if(Va<0)printf("n<0,dataerror"); else if(Va==0) i1=0;else i1=2*exp(Va-dl(Va-1)*1.5-1); return(i1); }void main() {float i; float v=0; do {i=dl(v);printf("%f*10(-11)\n",i); v=v+1;}while(v<=10) ; getch(); }习题3：试估算互联网信号从上海到北京再返回上海的过程中，由于光纤传输产生的时间延迟。

解答:从上海到北京的飞行航程是1088公里.飞行路线是交通工具中最大可能接近于直线距离的，所以本题我们取1088公里时间延迟： 81088210007.25310t ms ⨯⨯==⨯3. 设计特征阻抗为50Ω的同轴传输线，已知内导体半径为a =0.6mm ，当填充介质分别为空气（εr =1.0）和聚乙烯（εr =2.25）时，试分别确定外导体的内径b 。

解答：0bZ a =得当填充介质为空气时 b=1.38 mm当填充介质为聚乙烯时 b=2.09 mm4. 设有无耗同轴传输线长度为l =10m ，内外导体间的电容为C S =600pF 。

若同轴电缆的一端短路，另一端接有脉冲发生器和示波器，发现一个脉冲信号来回一次需0.1μs 的时间。

试求该同轴电缆的特征阻抗Z 0。

解答：/ 2.25r l t v l t v =⇒==⇒ε=2ln C ba πε=得 0Z =8.38Ω5. 特征阻抗为50Ω的传输线终接负载Z L ，测得传输线上VSWR ＝1.5。

如果在负载处反射波反相，则负载Z L 应该并联还是串联阻抗Z ，使传输线上为行波传输，并确定阻抗Z 。

解答：1.50.2l VSWR =⇒Γ=在负载出反射波反相可得出负载处的电压反射系数为00.20l Γ=∠075l l l l Z Z Z Z Z -Γ=⇒=Ω+所以应并联一阻抗Z=150Ω，使传输线上为行波传输.6. 无耗传输线特征阻抗为Z 0=100Ω，负载阻抗为Z L =150－j100Ω。

求距终端为λ/8、λ/4、7. 0。

如果终端连接电阻R=100Ω和电感L=10μH 的负载。

试计算1）传输线的VSWR ；2）如果频率升高到500MHz ，传输线上的VSWR 。

解答：0000l l l Z Z R jwl Z Z Z R jwl Z -+-Γ==+++得到l Γ的确切值当f=100MHz 时l Γ=0.98 VSWR=99 当f=100MHz 时l Γ=0.99 VSWR=1998. LC 并联谐振电路的谐振频率为f 0=300MHz ，电容C 的电抗为X C =50Ω。