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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑射频通信电路设计习题及解答 习题1： 1.1本书使用的射频概念所指的频率范围是多少？ 解： 本书采用的射频范围是30MHz4GHz 1.2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： 播送工作在甚高频（VHF）其波长在101m等 1.3从成都到上海的距离约为1700km。假设要把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： 8?vf?3?1050?0.6?4km1.4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
2、和电感的尺寸缩小，通信设备的体积进一步减小 3.射频通信可以供给更多的可用频谱，解决频率资源慌张的问题 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：可以在互联网上探寻。） 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。 Code division multiple access (CDMA) is a channel acc
3、ess method used by various radio communication technologies. Wikipedia 0.6?4 ?2?k?1020k?1700?0.28333 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 开头呈现感抗。 解： 1?wL?f?1?1.125GHzwC2?LC 既当f=1.125GHz时，电容器为0阻抗，f持续增大时，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，电感器开头呈现容抗。 解： 思路同上，当频率f小于1.59 GHz时，电感器
4、呈现感抗。 1.8 1）试证明（1.2）式。2）假设导体横截面为矩形，边长分别为a和b，请给出射频电阻RRF与直流电阻RDC的关系。 解： R?l?s ?l,s对于同一个导体是一个常量 2S?a当直流时，横截面积DC 当交流时，横截面积SAC?2?a? 2RDC?a?aRAC2?a?2? 得： 2）直流时，横截面积SDC?ab 当交流时，横截面积SAC?ab?(a?)(b?) RDC?abRab?(a?)(b?) AC得：661.9已知铜的电导率为?Cu?6.45?10S/m，铝的电导率为?Al?4.00?10S/m，金的电导率6为?Au?4.85?10S/m。试分别计算在100MHz和1GH
5、z的频率下，三种材料的趋肤深度。 解： ?f? 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 0.729mm 1.10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RDC和在1000MHz频率下的射频电阻RRF。 解： R?l?s ?3Z?1.975?10? 这里要用到Cu，可以参见1.9题 DC 得到它的直流电阻 ?1 它的射频电阻 adlllRRF?RDC?f?22?4?d2?d?d?0?r?4?10?1?7ZDF?l?0
6、.123?d? 1.11贴片器件在射频电路中有好多应用。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矩） 2?10lfd10?3解： 203是2010320K，102是101021K，220R是2210022 1.12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?和趋肤深度?。 解： float f; float l,h; printf( scanf( l=3e8/f; h=1/sqrt(3.14*f*
7、6.45*4*3.14) ; printf( printf( getch() ; 习题2： 1 射频滤波电路的相对带宽为RBW=5%，假设使用倍数法举行表示，那么相对带宽K 为多少？ 解答： RBW?deffH?fLfH?fL? deff?fHfH?fLfH?fL） RBW?2?100%?5% （中心频率：f0?L2f0fH?fLfH K= fL lgfHfL K(dB)=20 ?K=1.05 K(dB)=0.42 dB 2 一个射频放大电路的工作频率范围为：fL=1.2GHz至fH=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。
8、解答： RBW?fHfH?fLf0?2fH?fLfH?fL? fL=2.1 K= K(dB)=0.3dB 由于K2，?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十足带宽和 相对带宽，并判断该放大电路是否属于宽带放大电路。 解答: 十足带宽： BW?fH?fL?10MHz fK?20lgH?fL 相对带宽： K?2所以它属于宽带放大电路。 4 某射频信号源的输出功率为POUT=13dBm，请问信号源实际输出功率P是多少mW？ 解答: 5 射频功率放大电路的增益为Gp=7dB，假设要求输出射频信号功率为POUT=1W，那么 放大电路的输入功率PIN为
9、多少？ 6 在阻抗为Z0=75?的CATV系统中，假设测量得到电压为20dB?V，那么对应的功率P 为多少？假设在阻抗为Z0=50?的系统中，测量得到一致的电压，那么对应的功率P又为多少？ ?解答：? V(dBuv)?90?10lgZ0?P(dBm) Pout(dBm)?10lgP?P?20mw1 GP?10lgPout?PIN?199mwPIN )?V(dB)?uv9?0100l P(dBm gZ?当Z0=75?时，P(dBm)=-88.7 dBm 当Z0=50?时，P(dBm)=-86.9 dBm 7 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Q0。
10、解答： 假设谐振频率时，谐振电路获得的电压为V(t)?V0cosw0t 12?2(V0cosw0t)2w0cdt?V0C0024 TT12?V022?22EL?EL(t)dt?I0cos(w0t?)w0Ldt?V0C20224w0L4 电阻R损耗的平均功率为 EC?EC(t)dt?TT Plos?sV022R 因此并联谐振电路的品质因数Q0为 E?ECQ0?2?L?Rw0CPloss 8 使用图2-12（b）的射频开关电路，假设PIN二极管在导通和截止状态的阻抗分别 为Zf和Zr。请计算该射频开关的插入损耗IL和隔离度IS。 解答： IL?20lg 插入损耗 2Z0?ZfZ0 IS?20lg
11、隔离度 2Z0?ZrZ0 9 请总结射频二极管的主要种类、特性和应用领域。 解答： 种特性 应用范围 类 肖特基具有更高的截止频率和更低的反向恢复用于射频检波电二级管 时间 路，调制和解调电路，混频电路等 PIN二正偏置的时候相当于一个电流操纵的可应用于射频开关极管 变电阻，可呈现分外低的阻抗，反偏置的是和射频可变电阻 相当于一平行平板电容 变容二从导通到截止的过程中存在电流突变，主要用于电调谐，极管 二极管的等效电容随偏置电压而变更 还可用作射频信号源 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。请设计一个简朴的电路，利用二极管的负阻特性构建
12、一个射频振荡电路。 解答： 0.108Z0=5050Z0=500.135D 11 1）试对比射频场效应管与射频双极型晶体管布局和特性上的差异。2）试议论 晶体管小信号模型和大信号模型的主要识别。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付出，属于压控器件，通过栅极-源极的电压操纵源极-漏极电流变化；使用GaAS半导体材料MISFET的截止频率可以达成6070GHz,，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，其主要识别在于各级的参杂类型不一致，属于电流操纵器件，正常工作时，基极-放射极处于正偏，基极- 8
