武汉大学射频电路第八次作业
射频电路与天线(华工)试卷及答案
一、填空题1、无耗传输线终端短路，当它的长度大于四分之一波长时，输入端的输入阻抗为容抗，将等效为一个电容。
[见P19段路线输入阻抗公式1-45]2、无耗传输线上驻波比等于1时，则反射系数的模等于0。
3、阻抗圆图上，|Γ|=1的圆称为单位圆，在单位圆上，阻抗为纯电抗，驻波比等于无限大。
4、只要无耗传输终端接上一个任意的纯电阻，则入射波全部被吸收，没有反射，传输线工作在匹配状态。
[ZL=ZC才能匹配]5、在传输线上存在入射波和反射波，入射波和反射波合成驻波，驻波的最大点电压值与最小点上的电压值的比即为传输线上的驻波比。
6、导纳圆图由等反射系数圆、等电抗圆和等电阻圆组成，在一个等电抗圆上各点电抗值相同。
7、圆波导的截止波长与波导的截面半径及模式有关，对于TE11模，半径越大，截止波长越短。
[无论是矩形波导，还是圆波导，截止波长都与a(矩形时为宽边，圆时为半径)成正比。
圆波导主模TE11，次模TM10]8、矩形波导的工作模式是TE10模，当矩形波导传输TE10模时，波导波长（相波长）与波导截面尺寸有关，矩形波导截面的窄边尺寸越小，波导波长（相波长）越长。
[见P45-相波长（波导波长）的公式，可知其只与某一频率和截止波长有关，且与截止波长（=2a）成反比，与窄边b无关。
矩形波导主模TE10，次模TE20]9、在矩形谐振腔中，TE101模的谐振频率最小。
[矩形谐振腔主模TE101]10、同轴线是TEM传输线，只能传输TEM波，不能传输TE或TM波。
[都能传，但大多数场合用来传TEM波]11、矩形波导传输的TE10波，磁场垂直于宽边，而且在宽边的中间上磁场强度最大。
[P46倒数第三行，磁场平行于波导壁面。
电场沿x轴正弦变化，在x=a/2处电场最大。
]12、圆波导可能存在“模式简并”和“极化简并”两种简并现象。
13、矩形波导中所有的模式的波阻抗都等于377欧姆。
[矩形波导在TE模式>η，TM模式<η，η为TEM在无限大媒质中的波阻抗，在空气中则为377。
射频课后答案
此处插入损耗也称为：Reflection Loss。反射造成的损耗。 根据 MathCAD 计算。
VSWR | Γ | Return Loss(dB) Reflection Power(%) Transmission Power(%) Reflection Loss(dB)
1.0
0.0000 infinite
解： Zin=15.27+j50.29 如果θ2 是开路线，则：Zin=50
4.21 一双极结晶体管的输入、输出端口接 50Ω传输线，工作频率 1.5GHz。在集电极电流 4mA， 集电极-发射极电压 10V 的测试条件下，生产厂家提供的 S 参量为 S11=0.6∠-127o，S21=3.88 ∠87o，S12=0.039∠28o，S22=0.76∠-35o。求晶体管的 Z 参量和 h 参量。 解： 变换公式参见附录 D
第一章作业
1、 在 RF 频段，基尔霍夫定律能否继续使用？为什么？若能使用，其前提是什么？ 解答：
基尔霍夫定律是基于集总参数假设而成立的，能否使用取决于集总参数假设是否成立。 通常，当电路实际尺寸大于信号波长的十分之一时，集总参数假设不再成立。因此，对于大 部分电路，在 RF 频段，基尔霍夫定律不能再继续使用。但是如果电路尺寸缩小，如 IC 集 成电路，集总参数假设还可以成立，基尔霍夫定律依然可以使用。 1.10 在 一 高 频 电 路 中 ， 一 个 电 阻 的 引 线 是 由 AWG14 总 长 为 5cm 的 直 铝 线
由于形成驻波后相邻两个电压最小点之间的距离为 2.1cm，即半波长为 2.1cm。
由Γ
=
ZL − Zo ZL +Zo
，已知 Zo，求出Γ就可以计算出 ZL。
（1）求反射系数模值
《射频电路设计》第8章 振荡电路
E f f0 f
f0
f0
单位ppm
《射频通信电路》刘长军
8.3.2 可调谐振荡电路
技术指标
1）频率范围，即电压可以控制调节的频率范围； 2）线性度，控制电压与振荡频率间的线性关系； 3）压控灵敏度，即单位控制电压所能产生的频率
改变； 4）控制电压允许随时间变化的最大速率； 5）电压范围，即压控振荡电路的工作电压和控制
2. 电容三点式振荡电路
VCC
R1
R3
L
CC
T
CC
T
R2
RS
CS
C1
C2
L
CB R1
RS
VCC
C1 C2
《射频通信电路》刘长军
8.1.2 LC型振荡电路
D
TG
S
L C2
C1
D G
T
S
C1 L
C2
电容三点式振荡电路的射频等效电路
《射频通信电路》刘长军
8.1.2 LC型振荡电路
3. 改进的电容三点式振荡电路
R1 C2 R2
VCC
C
L
T C1
RFC
《射频通信电路》刘长军
8.1.2 LC型振荡电路
L L1
C L2
L L1
T
C
L2
T
射频等效电路图
《射频通信电路》刘长军
8.1.2 LC型振荡电路
DS
L
C
G
D
GS C L
S
G D
C
L
（a）共栅极、共源极和共漏极的变压器耦合振荡电路（Amstrong）
C1
DS
第八章 振荡电路
四川大学电子信息学院 刘长军
武汉大学考研08电路真题答案
08年 1、 解： （1）+-SU2ΩRRI设12,I I 支路电流如图，则各支路电流如上图 已知12U V =，则1121U I A == 取如图所示的大回路作KVL ：1221212()4()4()10R R S I I I I I I I U U ++++++=- 化简1261062320R I I I ++=--，将12I A =代入可得210649R I I +=-① 小网孔列写KVL ：12114()10I I U U +=-，则2 4.5R I I +=-② 解方程可知22.5,7R I A I A ==-（2）右网孔列KVL ：1214()10R I R I I U -+=，代入数值求得0R = （3）取电压电流关联参考方向，则电源发出的功率：12()23(27 2.5)57.5S R P U I I I W =++=-⨯-+=2、 解：设支路电流1i ，则各支路电流如图所示：-20V1I i -1XI i I --0.5Ω左网孔列KVL ：110.5()20X i I i ++= 即11.50.520X i I +=①整个大圈列KVL ：110.5()0.5()20X I i I i I -+--= 将0.125X I I =代入可得1152016I i -=② 解①②构成的方程组，111.91,34.04,/8 4.26X i A I A I I A ==== 对右上的小网孔列KVL ：110.5()0X X I i R I i -+-= 则0.20X R =Ω3.解：并联部分的阻抗12112()()(2040)(20)1030204020R jX jX j j Z j R jX jX j j +-+-===-Ω+-+-整个电路的阻抗012203036.0656.31Z Z R j =+=-Ω=∠-Ω设总电压为参考向量01200UV =∠ 则总电流0001200 3.3356.3136.0656.31U I A Z ∠===∠∠-1X（1） 电源输出的有功功率0cos 120 3.33cos(56.31)221.66P UI W ϕ==⨯-= 电源输出的无功功率0sin 120 3.33sin(56.31)332.49var Q UI ϕ==⨯-=-（2） 功率表的读数'1cos ab L P U I θ=，其中1ab L U I θ 为超前的角度 并联部分的电压000213.3356.3131.6271.57105.2915.26U IZ V ==∠⨯∠-=∠- 则02111105.2915.26 2.3579.692040L U I A R jX j ∠-===∠-++ 00011 2.3579.692004779.69cb L U I R V ==∠-⨯∠=∠- 00023.3356.3110033.356.31ac U IR V ==∠⨯∠=∠ 则033.356.314779.6926.8818.5332.6534.58ab ac cbU U U j V =+=∠+∠-=-=∠-则00034.58(79.69)45.11θ=---=功率表的读数'01cos 32.65 2.35cos45.1154.15ab L P U I W θ==⨯=4.解：已知两功率表的读数0012cos(30)1980,cos(30)782AC A BC B P U I W P U I W ϕϕ=-==+=对称三相电源供电，则各相线电压、电流有效值均相等001002cos(30)cos(30)1980cos(30)cos(30)782AC A BC B U I P P U I ϕϕϕϕ--===++ 可得tan 0.751ϕ=，036.92ϕ=（1） 有功功率1219807822762P P P W =+=+= 无功功率0tan 2762tan36.922075.28var Q P ϕ===（2） 功率因数0cos cos36.920.80ϕ== （3） 已知线电压有效值380l U V =，则 5.25l I A ===则相电流有效值 3.03P l I I A === （4） 阻抗角036.92ϕ=，阻抗的模380||125.413.03l P U Z I === 所以电感和电阻之和0125.4136.92100.2675.33Z R j L j ω=+=∠=+Ω5.解：电路中含有两个独立电源，属于非正弦周期电路，采用叠加定理：（1）直流电源单独作用时，电感相当于短路，电容相当于开路，等效电路如图此时电路总电流0161.2||41U i A R R R ===++，各支路电流1(0)2(0)10.62i i i A ===已知电流表A2的读数为0.6A ，说明在交流电源作用时，电流表A2支路无电流，电路发生了并联谐振（2）交流电源单独作用时，各元件参数1238,300,500L L L X X X =Ω=Ω=Ω 等效电路如图：+-Su .C:1n由理想变压器的阻抗放大作用，当副边接一电容C 时，从原边看进去的等效电容为2n C 由于电路发生了并联谐振，则并联部分的复导纳2210j n C j L ωω+= 可得0.21C F μ=电路总阻抗011681053.13L Z R R jX j =++=+=∠Ω电路中电流001(1)800.853.131053.13s u i A Z ∠===∠∠ 则电流表A11A ==6.解：图（a ）中的零状态响应已知0.5()0.6250.125()tu t et V ε-=-若将（a ）中的电感换成2C F =的电容，则根据三要素法的性质：当电感换为电容时，若外电路保持不变，只将储能元件做变换，则满足一下关系： 变换后的初始值为变换前的稳态值，即：'(0)()0.6250.1250.625u u e V -∞+=∞=-=变换后的稳态值为变换前的初始值，即：'0()(0)0.6250.1250.6250.1250.5u u e V +∞==-=-=变换之前的时间常数22,1L s R R Rτ====Ω 则变换后因为外电路保持不变，等效电阻不变'122RC s τ==⨯=则由三要素法：''''0.5()()[(0)()]0.5(0.6250.5)()tt u t u u u ee t τε--+=∞+-∞=+-'0.5()0.50.125()t u t e t V ε-=+7.解：(1)开关闭合之前电路处于稳态，电容相当于开了，电感相当于短路，等效电路如图：+-Su电感电流(0)2L S i i A -==，对右网孔列KVL ：S C S Ri u u =- 则(0)110221C S S u u Ri V -=+=+⨯= 各元件的附加电源(0)4L Li mV -=，(0)21C u V s s-= （2）画出运算电路如图：()L I s sL+4mV由节点电压法3121/410()1/n S s sC U I sL sC sL-⨯+=+-整理化简可得221()2000n sU s s =+，电容电压就等于节点电压()()C n U s U s =221()2000C sU s s ==++其中122121(|20002s j s k s j s =-=++ 222121(|20002s j s k s j s ==-+（3） 由拉普拉斯反变换：11()[()]21cosC Cu t L U s L--===电容电流()()0.25(21cos)CCdu t di t Cdt dt===-8.解：（1）如图：左边列KVL：1211()()I i R I I Uj Cμω+++=，由于12i I I=+，代入整理可得：1211()()R I R I Uj C j Cμμωω++++=①右边同样列KVL：1222RI RI U+=②由①②可知网络N的Z参数矩阵为12R Rj C j CR Rμμωω+⎛⎫++⎪Ω⎪⎪⎝⎭（2）求图示网络的戴维南等效电路，'22-端接入电压电流如图：-S U则已知网络N的Z参数，列方程组：11111221122U Z I Z IU Z I Z I⎧=+⎪⎨=+⎪⎩，左边列KVL：11S SR I U U=-代入第一个方程可得：12111SSU Z IIR Z-=+，将此结果代入第二个方程中可得：212112221111()S S S Z U Z Z U Z I R Z R Z =-+++ 可知开路电压2111S OC S Z U U R Z =+ ，等效电阻21122211eq S Z Z R Z R Z =-+代入Z 参数数值1SOCS RU U R R j Cμω=+++，等效电阻()21eq S R R j C R R R R j C μωμω+=-+++ 戴维南等效电路为：。
通信射频电路案例及习题分析
由于传输线是无耗的，故传送到负载的功率等于
输入功率
回波损耗
PL
Pin
100W 9
R L 1 0 lg (P r/P in ) 2 0 lg ( in ) 2 0 lg 1 3 = 9 .5 d B 插入损耗
I L 1 0 l g ( P t / P i n ) 1 0 l g ( ( P i n P r ) / P i n ) 2 0 l g ( 1 i n )
R L ，输入阻抗 Z i n 。
解：负载反射系数 L Z Z L L Z Z 0 0 1 1 3 3 0 0 j j9 9 0 0 5 5 0 0 0 .5 9 8 2 1 .8 o
2 1 8a rc ta n 2 3 .1 4 1 0 5 9 0 4 .9 1 0 9 0 .0 1 9 m 1-6 已知放大器输入、输出端口驻波系数分别为 SWRin 2
SWRout 3 输出端口反射系数的模。若采用 S 1 1 、 S 2 2
表示结果，其物理含义是什么？
解：由驻波比定义得
ABCD矩阵为
7
5
8
6
，求整个级联网络的ABCD
矩阵，并说明ABCD矩阵的应用场。
分析：级联网络的ABCD参数等于所有组成级联网络的 网络ABCD矩阵的乘积。
解：级联网络的整体ABCD矩阵等于所有子网络ABCD 矩阵的乘积。 因此，整个级联网络的ABCD矩阵为
C A D B C A 1 1D B 1 1 C A 2 2D B 2 2 1 23 4 7 58 6 3 2 4 24 2 0 6
分析：这是一个关于波动方程及结论计算的典型例题。 根据电流的表达式可以算出电磁波的三个重要参数： 相速、频率、波长。
解：电流表达式为：i(t) 0 .6 c o s (9 1 0 9 t 5 0 0 z)A
《射频通信电路》习题和解答
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：8443100.65017000.283330.62102vkmf 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： 11 1.1252wL f GHz wC LC π=⇒==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。
《射频通信电路》习题集及解答
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。
《射频通信电路设计》习题及解答(word文档良心出品)
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。
Code division multiple access (CDMA) is a channel access method used by various radio communication technologies. ——Wikipedia1.6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： 11 1.1252wL f GHz wC π=⇒==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 。
射频微波电路作业1-7(答案版)(DOC)
第一章射频/微波工程介绍1.简述常用无线电的频段划分和射频的定义。
射频/微波处于普通无线电波与红外线之间,是频率最高的无线电波,它的频带宽度比所有普通无线电波波段总和大1000倍以上2.简述P，L，S，C，X，Ku，K，Ka波段的频段划分方法。
3.简述射频/微波的四种基本特性和相比普通无线电的优点。
四个基本特性：1、似光性；2、穿透性3、非电离性4、信息性优点：(1)(2) 分辨率高。
连续波多普勒雷达的频偏大,成像更清晰,(3) 尺(4)(5)(6) 频谱宽。
频谱不拥挤,不易拥堵,军用设备更可靠。
4. 简述射频铁三角的具体内涵。
由于频率、 阻抗和功率是贯穿射频/微波工程的三大核心指标,故将其称为射频铁三角。
频率功率阻抗振荡器、压控振荡器、频率合成器、分频器、变频器、倍频 器、混频器、滤波器等频率计数器/功率计、频谱分析仪标量/矢量网络分析仪阻抗测量仪、网络分析仪阻抗变换、阻抗匹配、天线等衰减器、功分器、耦合器、 放大器、开关等5. 给出几种分贝的定义：dB, dBm ，dBc ，dBc/Hz ，10 dBm+10 dB=？10dBm+10dB=20dBm第二章 传输线理论1. 解释何为“集肤效应”？集总参数元件的射频特性与低频相比有何特点？在交流状态下,由于交流电流会产生磁场,根据法拉第电磁感应定律,此磁场又会产生电场,与此电场联系的感生电流密度的方向将会与原始电流相反。
这种效应在导线的中心部位(即r=0位置)最强,造成了在r=0附近的电阻显著增加,因而电流将趋向于在导线外表面附近流动,这种现象将随着频率的升高而加剧,这就是通常所说的“集肤效应”。
电阻：在低频率下阻抗即等于电阻R,而随着频率的升高达到 10MHz 以上,电容Ｃa 的影响开始占优,导致总阻抗降低；当频率达到20GHz 左右时,出现了并联谐振点； 越过谐振点后,引线电感的影响开始表现出来,阻抗又加大并逐渐表现为开路或有限阻抗值。
电容：理想状态下,极板间介质中没有电流。
射频电路理论与设计课后答案
射频电路理论与设计课后答案【篇一：射频电路仿真与设计】>摘要: 随着无线通信技术的不断发展，传统的设计方法已经不能满足射频电路和系统设计的需要，使用射频eda 软件工具进行射频电路设计已经成为必然趋势。
目前，射频领域主要的eda 工具首推的是agilent 公司的ads 。
ads 是在 hp eesof 系列 eda 软件基础上发展完善起来的大型综合设计软件。
由于其功能强大，仿真手段和方法多样化，基本上能满足现代射频电路设计的需要，已经得到国内射频同行的认可，成为现今射频电路和系统设计研发过程中最常用的辅助设计工具。
关键词：射频电路设计原理，设计方法与过程，仿真方法，展望未来引言：随着通信技术的发展，通信设备所用频率日益提高，射频（r f ）和微波（ mw ）电路在通信系统中广泛应用，高频电路设计领域得到了工业界的特别关注，新型半导体器件更使得高速数字系统和高频模拟系统不断扩张。
微波射频识别系统（ rfid ）的载波频率在915mhz 和 2450mhz 频率范围内；全球定位系统（ gps ）载波频率在 1227.60mhz 和 1575.42mhz 的频率范围内；个人通信系统中的射频电路工作在1.9ghz ，并且可以集成于体积日益变小的个人通信终端上；在 c 波段卫星广播通信系统中包括4ghz 的上行通信链路和6ghz 的下行通信链路。
通常这些电路的工作频率都在1ghz 以上，并且随着通信技术的发展，这种趋势会继续下去。
但是，处理这种频率很高的电路，不仅需要特别的设备和装置，而且需要直流和低频电路中没有用到的理论知识和实际经验，这对射频电路设计提出更高的要求。
正文：1.射频电路设计原理频率范围从 300khz ～30ghz 之间，射频电流是一种每秒变化大于10000 次的称为高频电流的简称。
具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频。
高频电路基本上是由无源元件、有源器件和无源网络组成的，高频电路中无源线性元件主要是电阻 (器 )、电容 (器)和电感(器 ) 。
射频电路与天线(华工)试卷及答案
一、填空题1、无耗传输线终端短路，当它的长度大于四分之一波长时，输入端的输入阻抗为容抗，将等效为一个电容。
[见P19段路线输入阻抗公式1-45]2、无耗传输线上驻波比等于1时，则反射系数的模等于0。
3、阻抗圆图上，|Γ|=1的圆称为单位圆，在单位圆上，阻抗为纯电抗，驻波比等于无限大。
4、只要无耗传输终端接上一个任意的纯电阻，则入射波全部被吸收，没有反射，传输线工作在匹配状态。
[ZL=ZC才能匹配]5、在传输线上存在入射波和反射波，入射波和反射波合成驻波，驻波的最大点电压值与最小点上的电压值的比即为传输线上的驻波比。
6、导纳圆图由等反射系数圆、等电抗圆和等电阻圆组成，在一个等电抗圆上各点电抗值相同。
7、圆波导的截止波长与波导的截面半径及模式有关，对于TE11模，半径越大，截止波长越短。
[无论是矩形波导，还是圆波导，截止波长都与a(矩形时为宽边，圆时为半径)成正比。
圆波导主模TE11，次模TM10]8、矩形波导的工作模式是TE10模，当矩形波导传输TE10模时，波导波长（相波长）与波导截面尺寸有关，矩形波导截面的窄边尺寸越小，波导波长（相波长）越长。
[见P45-相波长（波导波长）的公式，可知其只与某一频率和截止波长有关，且与截止波长（=2a）成反比，与窄边b无关。
矩形波导主模TE10，次模TE20]9、在矩形谐振腔中，TE101模的谐振频率最小。
[矩形谐振腔主模TE101]10、同轴线是TEM传输线，只能传输TEM波，不能传输TE或TM波。
[都能传，但大多数场合用来传TEM波]11、矩形波导传输的TE10波，磁场垂直于宽边，而且在宽边的中间上磁场强度最大。
[P46倒数第三行，磁场平行于波导壁面。
电场沿x轴正弦变化，在x=a/2处电场最大。
]12、圆波导可能存在“模式简并”和“极化简并”两种简并现象。
13、矩形波导中所有的模式的波阻抗都等于377欧姆。
[矩形波导在TE模式>η，TM模式<η，η为TEM在无限大媒质中的波阻抗，在空气中则为377。
射频电路基础复习题答案
一、选择1.传输线输入阻抗是指传输线上该点的（ B ）A．入射电压与电流比B．电压与电流之比C．入射电压波之比D．入射电流波之比2.传输线的无色散是指（C ）与频率无关。
A．波的速度B．波的能量流动的速度C．波的相速D．波的群速3.当传输线处于行波工作状态时，传输线的反射系数为（C ）。
A．1 B．-1 C．0 D．无法判断4.下面哪一种不能构成纯驻波状态的传输条件是（D ）。
A．Z L=0 B．Z L=∞C．Z L=jX ．Z L= Z05.驻波系数ρ的取值范围是（D ）。
A．ρ=1 B．0≤ρ≤1 C．0≤ρ＜1 D．1≤ρ＜∞6.在史密斯圆图中坐标原点表示（C ）。
A．开路点B．短路点C．匹配点D．无法判断7.均匀无耗传输线终端开路时对应于史密斯圆图的（A ）。
A．右端点B．左端点C．原点D．上顶点8.无耗均匀传输线的特性阻抗为50Ω，终端负载阻抗为32 Ω，距离终端λ/4处的输入阻抗为（ D ）Ω。
A．50 B．32 C．40 D．78.1259.当终端反射系数为0.2时，传输线的驻波比为（B ）。
A．2 B．1.5 C．0.67 D．无法判断10.微带传输线传输的电磁波是（ B ）。
A．TEM波B．准TEM波C．TE波D．TM波二、判断题11.无耗均匀传输线上各点的电压反射系数幅值都相等。
对12.已知无耗均匀传输线的负载，求距负载一段距离的输入阻抗，在利用史密斯圆图时，找到负载的归一化电抗，再顺时针旋转对应的电长度得到。
错13.当均匀无耗传输线终端接感性负载时，传输线工作在行驻波工作状态下。
错14.在史密斯圆图上左半实轴部分是电压的波节点。
对15.为了消除传输线上的反射，通常要在传输线的终端进行阻抗匹配。
对16.微带线可以作为传输线，用在大功率传输系统中。
错17.在无耗互易二端口网络中，S12=S21。
对18.二端口转移参量都是有单位的参量，都可以表示明确的物理意义。
错19.均匀无耗传输线工作在行波状态时，沿线各点的电压和电流均不变。
射频电路期末试题及答案
射频电路期末试题及答案一、选择题（每题2分，共40分）1. 射频电路意味着信号频率高于多少kHz？A. 10B. 100C. 1D. 10002. 射频放大器主要用于增加哪种信号的幅度？A. 音频信号B. 射频信号C. 直流信号D. 时钟信号3. 射频滤波器的作用是什么？A. 抑制射频信号B. 放大射频信号C. 滤除杂散信号D. 改变信号的频率4. 射频混频器主要用于进行什么操作？A. 将射频信号转换为中频信号B. 将射频信号转换为直流信号C. 将射频信号转换为音频信号D. 将射频信号进行放大5. 射频电路中的天线主要用于什么目的？A. 发送射频信号B. 接收射频信号C. 进行信号混频D. 进行信号放大6. 射频锁相环（PLL）是用来解决什么问题的？A. 抑制射频信号的干扰B. 放大射频信号的幅度C. 实现射频信号的调频D. 实现射频信号的频率合成7. 射频功率放大器的主要特点是什么？A. 高增益B. 高效率C. 高线性度D. 低失真度8. 射频开关的作用是什么？A. 分离不同频段的信号B. 改变信号的频率C. 进行信号的开关控制D. 减小信号的幅度9. 射频电路中的衰减器的作用是什么？A. 减小射频信号的幅度B. 增加射频信号的幅度C. 对射频信号进行调频D. 对射频信号进行解调10. 射频电路的最主要应用领域是什么？A. 通信系统B. 音频系统C. 汽车电子系统D. 计算机系统11. 射频电路中的谐振器主要用于什么目的？A. 进行信号放大B. 改变信号的频率C. 压制杂散信号D. 过滤不需要的频率成分12. 射频电路中的偏置电路的作用是什么？A. 稳定射频信号的幅度B. 改变射频信号的频率C. 分离射频信号和其他信号D. 进行信号放大13. 射频放大器的增益一般指的是什么？A. 电流增益B. 电压增益C. 功率增益D. 带宽增益14. 射频电路中的衰减器通常采用什么原理实现？A. 脉冲宽度调制B. 变压器耦合C. 电阻耦合D. 反馈耦合15. 射频电路中的功率分配器的作用是什么？A. 将射频信号分配到不同的电路中B. 改变射频信号的频率C. 增强射频信号的幅度D. 减小射频信号的幅度二、填空题（每题4分，共40分）1. 射频电路是用于处理频率高于_________的信号。
武汉大学射频电路第三次作业
第三次作业2014282120137王曦若用matlab 编程对上面第二题中的匹配电路实现ABCD 参数矩阵连乘，求匹配电路的带宽，并与由节点品质因子得到的结果进行比较。
解：串联电感的转移参量为：1101jwL A ⎛⎫= ⎪⎝⎭，并联电感的转移参量为：2101A jwC ⎛⎫= ⎪⎝⎭，则匹配网络的转移参量矩阵为：21211w LC jwL A A A jwC⎛⎫-== ⎪⎝⎭。
根据转移参量的定义，122122V aV bI I cV dI =+⎧⎨=+⎩，此时天线输入阻抗即为网络的负载，前面求出为Ω+=)2.654.69(2j Z ，可求得匹配网络的输入阻抗为：212222112222(1)1V aV bI aZ b w LC Z jwL Z I cV dI cZ d jwCZ ++-+====+++。
其中，电容C 为2.9pF ，电感L 为10.8nH 。
匹配网络的输入阻抗与输入端的反射系数为11C CZ Z Z Z -Γ=+， 用Matlab 绘得Γ模值随频率变化的情况如图1所示。
由图易得，若以反射半功率点为带宽的定义（此时对应的反射系数Γ＝0.707），得到带宽为1514MHz ，这与用节点品质因子得到的结果1487MHz 一致。
图（1）程序如下所示：%----------------------------------------------------%绘制反射系数和驻波比%----------------------------------------------------Z=69.4+i*65.2;C=2.9e-12;L=1.08e-8;w=logspace(8,10,10000);Z1=((1-w.^2*L*C)*Z+i*w*L)./(i*w*C*Z+1);r=(Z1-50)./(Z1+50);figure(1);plot(w/(2*pi),abs(r));grid on;xlabel('频率（Hz）');ylabel('反射系数');figure(2);VSWR=(1+abs(r))./(1-abs(r));plot(w/(2*pi),VSWR);grid on;xlabel('频率（Hz）');ylabel('驻波比');%-----------------------------------------------------若以驻波比小于1.5为带宽的定义，得到的带宽为269.7MHz（如图2）。
【射频实验报告】 射频电路实验报告(共18页)
【射频实验报告】射频电路实验报告[模版仅供参考，切勿通篇使用]射频电路实验报告学专学生指导学年第学期院：信息与通信工程学院业：电子信息科学与技术姓名：学号：教师：李永红日期: 20xx 年10 月28日实验一滤波器设计一、实验目的掌握基本的低通和带通滤波器的设计方法。
学会使用微波软件对低通和高通滤波器进行设计和仿真，并分析结果。
二、预习内容滤波器的相关原理。
滤波器的设计方法。
三、实验设备microwave office软件四、理论分析滤波器的种类：按通带特性分为低通、高通、带通及带阻四种。
按频率响应分为巴特沃斯、切比雪夫及椭圆函数等。
按使用原件又可分为l-c 性和传输线型。
五、软件仿真设计一个衰减为3db ，截止频率为75mhz 的[切比雪夫型1db 纹波lc 低通滤波器并且要求该滤波器在100mhz 至少有20db 的衰减。
图1-1切比雪夫型1db 纹波lc 低通滤波器电路图图1-2 模拟仿真结果六、结果分析经过仿真，得到了两种滤波器的频率特性的到了结果。
红色的曲线为低通滤波器，蓝色的为带通滤波器，两种滤波器的特性可以鲜明地在图上看出差别。
低通滤波器在低频区域。
是通带，通带非常的平缓，纹波较低，但是截至段不是很陡。
带通滤波器具有较好的陡峭特性，但是相对而言，通带比较窄而且纹波较大。
实验二放大器设计一、实验目的掌握射频放大器的基本原理与设计方法。
学会使用微波软件对射频放大器进行设计和仿真，并分析结果。
二、预习内容放大器的基本原理。
放大器的设计方法。
三、实验设备microwave office软件四、理论分析射频晶体管放大器常用器件为bjt 、fet 、mmic 。
放大器电路的设计主要是输入/输出匹配网络。
输入匹配网络可按低噪声或高增益设计。
输出匹配网络要考虑尽可能高的增益。
五、软件仿真设计一900mhz 放大器。
其中电源为12vdc ，输出入阻抗为50ω。
at4151之s 参表如下列图2-1 900mhz放大器电路图图2-2 模拟仿真结果六、结果分析：本设计是设计一个放大器，其通频段是0到900mhz, 然后根据图上的蓝色和红色曲线可见lc 组成的网络的幅频特性曲线，可见这个网络在900mhz 左右会对信号有一个比较大的衰减，因此必须对输出网络进行阻抗匹配，而且匹配网络的中心频率在900mhz 左右，才可以做好阻抗匹配。
武汉大学射频电路第八次作业
电子与通信工程王世杰20 第八次作业1、一晶体管的S参量如下：f=750MHz: si仁*, s12=+j*, s21= +j*, s22=*;f=1000M: s11=*，s12=+j*，s2仁+j*，s22=*;画出晶体管在两个频率下的输出及输入稳定圆并计算各自卩，K,D值解：当f=750MHz，编程画出输出及输入稳定圆，并计算卩，K,D的值。
程序如下：close all; % close all ope ned graphs clear all; % clear all variables s11=*;s12=+1j*; s2仁+1j*; s22=*;s_param=[s11,s12;s21,s22]; % con vert the S-parameters into matrix no tati onsmith_chart; % create a Smith Chartin put_stability(s_param, 'r'); % plot in put stability circle in red colorsmith_chart; % create a Smith Chartoutput_stability(s_param, 'b');% plot output stability circle in blue color[d,k,u]=K_factor(s_param);输入输出稳定圆如下：-1 Q|D|=| Si i S22-Si2S2i|=;1|5ii |522 S I1 D|S ld S21可知在该频率下晶体管不是绝对稳定的当f=1000MHz时，输入输出稳定圆如下图:湍苗匪圖1 0■1 01 Sl| |S2^ I D2|S12 |S210.60480.7755|D|=| S 1S 22-S12S 21F ;2、已知晶体管的S 参量在传输线特性阻抗为50Q 测得为S11 = 0. 57/ 170, S12 二/69，221=/71, S22=Z -26。
射频电路作业_2012301200012熊雷
射频电路课堂作业5
2012301200012 熊雷
1.列举三个以上使用了IQ正交混频的典型射频系统，给出电路图，指出其使用IQ混频的目的或优点；注意到，使用IQ电路，增加了一路信号通道，即增加了一倍硬件成本，你怎么看待IQ的性价比？
解：
①传统的正交混频器：
②使用电感的正交混频器：
③共用射频输入端的正交混频器：
IQ混频的目的都在于提高电压转换增益，改善噪声系数和线性度，以得到更好的混频效果，从而可以清晰明确地传递两路信号。
性价比的话，能够清晰的传递两路信号，肯定需要付出一点代价，硬件的成本相比于信号传递的准确率而言，还是可以接受的。
2.除了镜频干扰抑制外，IQ通道另一重要的作用是保留了信号的相位信息，可以用于提取目标速度等信息，试解释其原理；
解：
∵是IQ 通道
∴I通道和Q通道的输出正交。
观察可得：I通道和Q通道分别含有sin和cos的项，而且这两项是时间t的函数，此时的输出就可以看出相位的差别，而这种相位的差别，正是判断正负频率的依据，既可以判断目标靠近还是远离。
因此也就可以用来提取目标速度等信息。
3.使用IQ通道本质上是获得单边谱，如果仅使用I通道，此时频谱为双边谱，只取其正频带的谱得到单频谱是否可行？
解：
不可行，仅使用单边I通道进行混频，镜频信号无法分离，达不到理想的混频效果。
射频电路与天线(华工)试卷及答案
一、填空题1、无耗传输线终端短路，当它的长度大于四分之一波长时，输入端的输入阻抗为容抗，将等效为一个电容。
[见P19段路线输入阻抗公式1-45]2、无耗传输线上驻波比等于1时，则反射系数的模等于0。
3、阻抗圆图上，|Γ|=1的圆称为单位圆，在单位圆上，阻抗为纯电抗，驻波比等于无限大。
4、只要无耗传输终端接上一个任意的纯电阻，则入射波全部被吸收，没有反射，传输线工作在匹配状态。
[ZL=ZC才能匹配]5、在传输线上存在入射波和反射波，入射波和反射波合成驻波，驻波的最大点电压值与最小点上的电压值的比即为传输线上的驻波比。
6、导纳圆图由等反射系数圆、等电抗圆和等电阻圆组成，在一个等电抗圆上各点电抗值相同。
7、圆波导的截止波长与波导的截面半径及模式有关，对于TE11模，半径越大，截止波长越短。
[无论是矩形波导，还是圆波导，截止波长都与a(矩形时为宽边，圆时为半径)成正比。
圆波导主模TE11，次模TM10]8、矩形波导的工作模式是TE10模，当矩形波导传输TE10模时，波导波长（相波长）与波导截面尺寸有关，矩形波导截面的窄边尺寸越小，波导波长（相波长）越长。
[见P45-相波长（波导波长）的公式，可知其只与某一频率和截止波长有关，且与截止波长（=2a）成反比，与窄边b无关。
矩形波导主模TE10，次模TE20]9、在矩形谐振腔中，TE101模的谐振频率最小。
[矩形谐振腔主模TE101]10、同轴线是TEM传输线，只能传输TEM波，不能传输TE或TM波。
[都能传，但大多数场合用来传TEM波]11、矩形波导传输的TE10波，磁场垂直于宽边，而且在宽边的中间上磁场强度最大。
[P46倒数第三行，磁场平行于波导壁面。
电场沿x轴正弦变化，在x=a/2处电场最大。
]12、圆波导可能存在“模式简并”和“极化简并”两种简并现象。
13、矩形波导中所有的模式的波阻抗都等于377欧姆。
[矩形波导在TE模式>η，TM模式<η，η为TEM在无限大媒质中的波阻抗，在空气中则为377。
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电子与通信工程王世杰2014282120188 第八次作业1、一晶体管的S参量如下：f=750MHz：s11=0.114-j*0.551，s12=0.044+j*0.029，s21=-4.608+j*7.312，s22=0.490-j*0.449;f=1000M：s11=-0.058-j*0.452，s12=0.054+j*0.022，s21=-2.642+j*6.641，s22=0.379-j*0.424;画出晶体管在两个频率下的输出及输入稳定圆并计算各自μ，K,D值。
解：当f=750MHz，编程画出输出及输入稳定圆，并计算μ，K,D的值。
程序如下：close all; % close all opened graphsclear all; % clear all variabless11=0.114-1j*0.551;s12=0.044+1j*0.029;s21=-4.608+1j*7.312;s22=0.490-1j*0.449;s_param=[s11,s12;s21,s22]; % convert the S-parameters into matrix notationsmith_chart; % create a Smith Chartinput_stability(s_param, 'r'); % plot input stability circle in red colorsmith_chart; % create a Smith Chartoutput_stability(s_param, 'b');% plot output stability circle in blue color[d,k,u]=K_factor(s_param);输入输出稳定圆如下：|D|=|S 11S 22-S 12S 21|=0.5561；2221122122110.60482S S DK S S --+==211*2211122110.7755S S S D S S μ-==-+可知在该频率下晶体管不是绝对稳定的当f=1000MHz 时，输入输出稳定圆如下图：|D|=|S11S22-S12S21|=0.4535；2221122122110.80932S S DKS S--+==211*2211122110.9622SS S D S Sμ-==-+可知在该1000MHz频率下晶体管不是绝对稳定的2、已知晶体管的S 参量在传输线特性阻抗为50Ω测得为S 11＝0. 57∠170，S 12＝0.066∠69，S 21＝2.97∠71，S 22＝0.46∠-26。
其输入端与V S ＝3∠0，Z S ＝50Ω的电压源连接，输出端口接Zin ＝40Ω的天线。
求放大器的入射功率P inc ，电源的资用功率P A ，负载的吸收功率P L ，转换功率增益G T ，资用功率增益G A 及功率增益G 。
解：编程计算放大器的入射功率，电源的资用功率，负载的吸收功率，转换功率增益，资用功率增益及功率增益：close all ; % close all opened graphs clear all ; % clear all variables Z0=50;s11=0.57*exp(j*(170)/180*pi); s12=0.066*exp(j*(69)/180*pi); s21=2.97*exp(j*(71)/180*pi); s22=0.46*exp(j*(-26)/180*pi); Vs=3; Zs=50; Zl=40;GamaS=(Zs-Z0)/(Zs+Z0); GamaL=(Zl-Z0)/(Zl+Z0); D=s11*s22-s12*s21;GamaIn=s11-GamaL*D/(1-s22*GamaL); GamaOut=s22-GamaS*D/(1-s11*GamaS);Pinc=1/2*(Z0/(Zs+Z0)*abs(Vs))^2/abs(1-GamaIn*GamaS)^2 Pa=1/2*(Z0/(Zs+Z0)*abs(Vs))^2/(1-abs(GamaS*GamaS)^2)Gt=(1-abs(GamaL)^2)*abs(s21)^2*(1-abs(GamaS)^2)/(abs(1-Ga maL*GamaOut)^2*abs(1-s11*GamaS)^2)Ga=abs(s21)^2*(1-abs(GamaS)^2)/((1-abs(GamaOut)^2)*abs(1-s11*GamaS)^2)G=(1-abs(GamaL)^2)*abs(s21)^2/((1-abs(GamaIn)^2)*abs(1-s22*GamaL)^2) Pl=Pa*Gt 计算结果如下：2211.12521S inc in S b P ==-ΓΓ221 1.12521SA Sb P ==-Γ*8.9549L A T P P G ==()()()()222S21L211S out L 117.959911TS G S -Γ-Γ==-Γ-ΓΓ()()()22S212211S out 111.188411A S G S -Γ==-Γ-Γ ()()()2221L22in22L111.933411S G S -Γ==-Γ-Γ3. 已知晶体管在2.0+0.xxxGHz 处的S 参量为S11＝0.65∠－25, S12＝0.11∠9, S21＝5.0∠110, S22＝0.65∠-36。
用输入不匹配输出匹配方案设计放大器，在圆图上分别画出增益为最大可能增益的90％，80%，50％的等资用功率增益圆。
若源阻抗及负载阻抗均为50欧，对于增益是50％的情况设计具体的匹配网络。
解：计算K 和D 值为：K=1.0007，D=0.9725,由此可以看出该晶体管绝对稳定。
计算可得该放大器的最大增益max T G =43.8，化为分贝表示为：max T G = 16.4147 dB,画出资用功率分别为15.9572 dB(90%)，15.4456 dB(80%)，13.4044 dB(50%)的等资用功率圆如图所示：取0.5570.745s j Γ=-- ，则：122122110.838-j0.4851Sout SS S S S ΓΓ=+=-Γ，得到ГL =Гout *=0.838+j0.485。
根据s Γ和L Γ设计匹配电路,频率为2.137GHz ： 输入端：并联2.3nH 的电感，然后串联8.0H 的电感输出端：并联586.4pF的电容，然后串联29.3nH的电感function [k,delta] = K_factor(s_param)% Usage: [k,delta] = K_factor(s_param)%% Purpose: returns k factor for a given s-parameter matrix % if k>1 and delta<1 then circuit is uncoditionally stable% otherwise circuit might be unstables11=s_param(1,1);s12=s_param(1,2);s21=s_param(2,1);s22=s_param(2,2);D=det(s_param);delta=abs(D);k=(1-abs(s11)^2-abs(s22)^2+delta^2)/(2*abs(s12.*s21)); endfunction [] = ZiYongGain(s_param,G_goal)%UNTITLED11 Summary of this function goes here% Detailed explanation goes herehold on;s11=s_param(1,1);s12=s_param(1,2);s21=s_param(2,1);s22=s_param(2,2);G_goal_dB=10*log10(G_goal);% find constant operating power gain circlesdelta=det(s_param);K=(1-abs(s11)^2-abs(s22)^2+abs(delta)^2)./(2*abs(s12.*s21 ));ga=G_goal/abs(s21)^2; % normalized the operating power gain % find the center of the constant operating power gain circle dga=ga*conj(s11-delta*conj(s22))/(1+ga*(abs(s11)^2-abs(de lta)^2));% find the radius of the circlerga1=sqrt(1-2*K*ga*abs(s12*s21)+ga^2*abs(s12*s21)^2);rga=rga1/abs(1+ga*(abs(s11)^2-abs(delta)^2));% plot a circle in the Smith Charta=(0:360)/180*pi;hold on;plot(real(dga)+rga*cos(a),imag(dga)+rga*sin(a),'r','linew idth',2);text(real(dga)-0.1,imag(dga)+rga+0.05,strcat('\bf',sprint f('G=%g dB',G_goal_dB)));endclose all;clear all;smith_chart;s11=0.65*exp(1j*(-25)*pi/180);s12=0.11*exp(1j*9*pi/180);s21=5*exp(1j*110*pi/180);s22=0.65*exp(1j*(-36)*pi/180);s_param=[s11,s12;s21,s22];[K,delta] = K_factor(s_param) % check stabilityG_Tmax=abs(s21)*(K-sqrt(K^2-1))/abs(s12)G_Tmax_dB=10*log10(G_Tmax)G1=G_Tmax*0.9G1_dB=10*log10(G1)G2=G_Tmax*0.8G2_dB=10*log10(G2)G3=G_Tmax*0.5G3_dB=10*log10(G3)ZiYongGain(s_param,G1);ZiYongGain(s_param,G2);ZiYongGain(s_param,G3)Gamma_s=0.93*exp(j*(-126.7943)*pi/180);plot(real(Gamma_s),imag(Gamma_s),'bo');text(real(Gamma_s)-0.05,imag(Gamma_s)-0.07,'\bf\Gamma_S') ;。