射频微波电路作业1-7(答案版)
高频电子线路1-7课后习题
⾼频电⼦线路1-7课后习题第⼀章思考题1.通信系统基本组成框图及各部分作⽤?1.信号源：在实际的通信电⼦线路中传输的是各种电信号，为此，就需要将各种形式的信息转变成电信号。
2.发送设备：将基带信号变换成适合信道传输特性的信号。
3.传输信道：信号从发送到接收中间要经过传输信道，⼜称传输媒质。
不同的传输信道有不同的传输特性。
（有线信道，⽆线信道）4.收信装置：收信装置是指接收设备输出的电信号变换成原来形式的信号的装置。
（还原声⾳的喇叭，恢复图象的显像管）5.接收设备：接收传送过来的信号，并进⾏处理，以恢复发送端的基带信号。
2.为什么⽆线电传播要⽤⾼频？（⽆线电通信为什么要进⾏调制？）低频信号传输时对发射天线的要求较⾼，不易实现。
同时对于相同频率的信号，发射时如果没有⽤⾼频调制的话，也⽆法接收和区分信号。
通过⾼频调制，可以实现以下⼏⽅⾯⽬的：A.便于进⾏⽆线传播,具体可从传播距离,抗⼲扰,⽆线信道特性等⽅⾯⼊⼿深⼊.B.便于进⾏频分复⽤,区分不同的业务类型或⽤户,即FDMA.C.从天线的⾓度出发,天线的尺⼨与发射频率的波长正相关.3.⽆线电发射机和超外差式接收机框图及各⾼频单元电路的作⽤?画出波形。
调制:将原始信号“装载”到⾼频振荡中的⽅法有好⼏种，如调频、调幅、调相等。
电视中图象是调幅，伴⾳是调频。
⼴播电台中常⽤的⽅法是调幅与调频1、⾼频放⼤：接收到有⼲扰的⾼频⼩信号，将该信号进⾏初步选择放⼤，并抑制其他⽆⽤信号。
2、混频器：将收到的不同载波频率转为固定的中频。
3、中频放⼤：主选择放⼤，具有较强的增益和滤波功能。
第三章习题讲解1、并联谐振回路外加信号频率等于回路谐振频率时回路呈（ C ）（A）感性（B）容性（C）阻性（D）容性或感性3、LC回路串联谐振时，回路阻抗最⼩，且为纯电阻。
4、LC回路并联谐振时，回路电阻最⼤，且为纯电阻。
5、LC回路的品质因数Q值愈⼩，其选频能⼒愈强。
（错）答：以串联震荡回路的品质因数为例：Q值不同即损耗R不同时，对曲线有很⼤影响，Q值⼤曲线尖锐，选择性好，Q值⼩曲线钝，选择性差。
微波天线习题及答案
微波部分1-1传输线长度为10cm ，当信号频率为9375MHz 时，此传输线属长线还是短线。
解： f=9375MHz, / 3.2,/ 3.1250.1c f cm l λλ===> 此传输线为长线 1-2传输线长度为10cm ，当信号频率为150KHz 时，此传输线属长线还是短线。
解： f=150kHz, 4/2000,/0.5100.1c f m l λλ-===⨯<< 此传输线为短线 1-3何谓长线的分布参数，何谓均匀无耗长线。
答： 当频率很高，传输线的长度与所传电磁波的波长相当时，低频时忽略的各种现象与效应，通过沿导体线分布在每一点的损耗电阻，电感，电容和漏电导表现出来，影响传输线上每一点的电磁波传播，故称其为分布参数。
均匀无耗线：如果长线的分布参数是沿线均匀分布的，不随位置变化，而且在分布参数中，损耗电阻和漏电导都为0，此长线称为均匀无耗长线。
1-5 均匀无耗长线的特性阻抗Z 0＝200Ω，工作频率为600MHz ，终端接负载阻抗Z L ，已知终端电压入射波复振幅U i2＝20V ，终端电压反射波复振幅U r2＝2V 。
求距离终端Z ’＝ 3λ/4处合成电压复振幅U(z ’)及合成电流复振幅I(z ’)，以及电压电流瞬时值表达式。
解： ∵ ()22j z j z i r U z U e U e ββ''-'=+ （1-7b ）变形（对于无耗传输线，γ=j β）()()2201j z j z i r I z U e U e Z ββ''-'=- 将 2223320,2,42i r U V U V z πβλπλ'===⋅= 代入 33223420220218j j z Ueej j j V ππλ-'==+=-+=-()3412020.11200z Ij j j A λ'==--=- ()()()34,18cos 2j te z u z t R U z e t V ωλπω'=⎛⎫''⎡⎤==- ⎪⎣⎦⎝⎭ ()()()34,0.11cos 2j t e z i z t R I z e t A ωλπω'=⎛⎫''⎡⎤==- ⎪⎣⎦⎝⎭1-8 求出各电路的输入端反射系数和输入阻抗z inZ =02Z 012Z解：LZ in LZ Z =LZ 0in LZ()0in in in Z Z z Z Z -'Γ=+(a) ()(),1in in Z z z ''=∞Γ=(b) ()()0100,0in in Z z Z z ''==ΩΓ= (c) ()()00012200,3in in in in Z Z Z z Z z Z Z -''==ΩΓ==+(d) ()()02200,1/3in in Z z Z z ''==ΩΓ=1-9特性阻抗为50欧姆的长线终端接负载时，测得反射系数的模Γ=0.2，求线上驻波比ρ，行波系数Κ以及电压波腹和波节点的输入阻抗。
射频模拟电路答案
射频模拟电路答案【篇一：02如何快速入门电子技术】>作者：刘昆山众所周知，学习讲究方法，方法对了，事半功倍，越学越有味。
方法不对，耗时耗力，困难重重，且可能随时让你产生放弃的念头。
万事开头难，同样，学电子技术的关键在于入门，故电子初学者首先要解决的就是如何快速入门的问题。
针对此，本人在这里做一个简单的阐述。
学习电子技术必须注重“理论+实践”的方法。
如果只学理论知识而不动手操作，则收效甚微；如果只进行实践操作而不学习理论知识，效果也不明显。
因此，学好电子技术必须做到理论、实践同时学，即既进行理论知识的学习又进行实践动手能力的充分锻炼。
一、如何快速学理论知识很多电子初学者最头痛的一件事，就是学理论知识，有些朋友索性就避开理论不学。
可要知道，不学理论而只动手操作，就像“无源之水”、“无本之木”，是很难真正掌握电子技术。
要学好电子技术，必须学好电子基础理论知识。
看书是最基本的学习方法，但是看书往往费时费脑，且不容易入门。
请身边的朋友帮忙指点下，朋友不一定会倾其全心，即使想倾其全心，也不一定能倾其全力，因为他不一定有时间。
下面推荐四部视频教程，这里面涵盖了电子专业必修的电子基础理论知识：1、电路分析基础(电子科大)钟洪声主讲的视频教程；2、模拟电子电路设计(电子科大)曲建主讲的视频教程；3、数字电子基础(电子科大)金燕华主讲的视频教程；4、射频模拟电路全集(电子科大)杨玉梅主讲的视频教程。
有了这四部视频教程，任何人都可以自学入门电子技术，打下坚实的理论基础，为以后成为电子工程师提供基础理论知识和实践操作能力。
二、如何快速掌握实践动手能力我们都知道，光有理论不会实践、不会动手，学了等于白学。
那如何提高实践动手能力呢？很多电子爱好者为此非常困惑，下面我来为大家解决这个问题。
我们主张电子技术初学者最好用万能板焊接电子制作产品，因为这种电子制作的方法，不仅能练习焊接技术，同时还能提高识别电路图和分析原理图的能力，为日后维修、设计电子产品打下坚实的基础。
《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 。
射频集成电路设计基础参考答案
=
C--C---e-2-q-
2
R2
;
而
Ceq
=
C----C-1---1+--C---C--s---s ≈ C----C-1---1-+-C---C--2---2
故有
Rp
≈
C-----1--C-+---1--C-----2
2
R2
以上推导均假设串并转换过程中电路 Q 值足够大 转换前后的电阻值之间仅为 Q2 的关系
yl2 = YL2 ⋅ Z2 = 2 + j0.565
经过 0.15λ 的传输线得到 B 点处的归一化导纳 yb2 ≈ 0.75 – j0.66
(3) B 点处的总导纳 YB = yb1 ⁄ Z1 + yb2 ⁄ Z2 = (1.85 – j1.62)×10–2 对 Z3 归一化得到 yb = 3.7 – j3.24 对应的归一化阻抗为 zb ≈ 0.15 + j0.135 实际阻抗和反射系数为
射频集成电路设计作业 1 参考答案
1. 在阻抗圆图上某一点 z 与圆图中心点 1+j0 连线的延长线上可以找到一点 y, 使得 y 与 z 到中心 点的距离相等 证明 y 点的阻抗读数即为 z 点阻抗所对应的导纳
令 z 点的反射系数为Γz y 点的反射系数为Γy 有Γy = –Γz 而 z 点和 y 点的阻抗分别为
而电容值保持不变
(2) 由 Q2 = ωC2R2 = ω-----C--1--s--R----s Q = ωCpRp = ω-----C----1e--q---R----s 及 Ceq = C----C-1---1+--C---C--s---s 可得
Q = ω-----C----1e--q---R----s = ω-----C--1--s--R----s C-----1--C--+--1--C-----s = Q21 + C-C----1s
《射频通信电路》习题和解答
习题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~4GHz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：Vf 3 1050 4kmk 1700 4 0.28333/0.62 k 1020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。
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：1wC wL f -丘1-125GHz既当彳=时•电容器为o阻抗.f继续增大时•电容器呈现感抗。
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GHz时.电感器呈现感抗。
1）试证明（）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F R F与直流电阻R DC的关系。
解：R l s1,s对于同一个导体是一个常量当直流时.横截面积S DC 当交流时.横截面积S ACR DC . a 2R AC 2 a解:趋肤深度定义为： 在 100MHz 时：Cu 为 2 mm Al 为 Au 为在1GHz 时：Cu 为 mm Al 为 Au 为某个元件的引脚直径为 d=.长度为l=25mm.材料为铜。
射频课后答案
3.30 一特定传输线结构如下图所示，所有三个元件的特性阻抗 Z0=50Ω，负载阻抗 ZL= （20+j40）Ω，对应线段的电长度θ1=164.3o，θ2=57.7o，θ3=25.5o。 （a）求输入阻抗 （b）假如线段θ2 是开路线，求出输入阻抗。
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
电阻约为 100Ω，电容在 100MH 时候约有-j100 的阻抗值，求得 C=15.9pF；LC 谐振频
率在
1GHz，可得 L
=
1 ω 2C
=
(2π
1 f )2C
=15.9nH
（2）据此特性分析，该器件应该是电阻器。
1.23 一个 RFC 是用 AWG38 铜线在一直径为 0.1mm，长为 2mm 的陶瓷芯上（ μr =1）绕 4
圈制成。估算其电感、寄生电容、电阻和谐振频率。 解答：
注意 AWG 公式： AWG # = 50 − 20 log d , d = 10(50−AWG#)/ 20
AWG38，直径：
由于 d = 10(50−AWG#)/ 20 =4mil=0.1016mm，导线的半径 a=50.08um，线圈半径 r=0.05mm，
（1）根据扫频结果分析其阻抗的频率特性，可知：在频率次小于 100MHz 的时候，阻 抗 特 性 基 本 为 常 数 ； 在 100MHz~1GHz 的 时 候 ， 阻 抗 值 随 频 率 升 高 而 减 小 ； 在 1GHz~1000GHz，阻抗值随频率升高而增大；
《射频通信电路》习题答案全
因此在匹配网络中采用电容 C1 的容抗与 0.1μH 的电抗部分抵消，见 图示。
C1 C2 0.1μH
10Ω
X C1 = X L − x = 62.8 − 20 = 42.8Ω → C1 =
1 = 37.2PF 42.8 × 2π × 10 8
由于
Q=
50 1 → X C2 = 25Ω → C 2 = = 63.7 PF X C2 25 × 2π × 10 8
f0 Qe
ρ
=
4.43 × 10 3 = 27.8 159
BW3dB =
f 0 10 × 10 6 = = 0.359MHz Qe 27.8 f0 10 6 = = 50 BW3dB 20 × 10 3
所以回路有载
Qe =
回路谐振时的总电导为
GΣ = 1 1 = = 0.02 ms （即 R Σ = 50 KΩ) 6 ω 0 LQ e 2π × 10 × 159 × 10 −6 × 50
回路的谐振阻抗
2 R P = r (1 + Q0 ) = 114KΩ
考虑信号源内阻及负载后回路的总谐振阻抗为
RΣ = R S || R P || R L = 42KΩ
回路的有载 Q 值为
Qe = RΣ
ρ
=
42 × 10 3 = 37 2 πf 0 L
通频带 在 Δf
BW3dB =
f 0 465.5 = = 12.56kHz 37 Qe
2
Q 大于 4 以上，则 Q 2 >> 1 ，
1 10 = 0.316
此题可用高 Q 计算。 接入系数 P = ，由题意有
= 50 ，∵ R2 = 5 ，所以 P =
' R2 R / P2 50 = 2 →L= = 0.199nH 2π × 10 9 × 40 ω0L ω0L 1 1 = 127 PF CΣ = 2 = 9 2 ω 0 L (2π × 10 ) × 0.199 × 10 −9
最新微波技术与天线答案
微波技术与天线答案1-1 解： f=9375MHz, / 3.2,/ 3.1251c f cm l λλ===> 此传输线为长线1-2解： f=150kHz, 4/2000,/0.5101c f m l λλ-===⨯<< 此传输线为短线1-3答： 当频率很高，传输线的长度与所传电磁波的波长相当时，低频时忽略的各种现象与效应，通过沿导体线分布在每一点的损耗电阻，电感，电容和漏电导表现出来，影响传输线上每一点的电磁波传播，故称其为分布参数。
用1111,,,R L C G 表示，分别称其为传输线单位长度的分布电阻，分布电感，分布电容和分布电导。
1-4 解： 特性阻抗050Z ====Ω f=50Hz X 1=ωL 1=2π×50×16.65×10-9Ω/cm=5.23×10-6Ω/cmB 1=ωC 1=2π×50×0.666×10×10-12=2.09×10-9S/cm 1-5 解： ∵ ()22j z j z i r U z U e U e ββ''-'=+ ()()2201j z j z i r I z U e U e Z ββ''-'=- 将 2223320,2,42i r U V U V z πβλπλ'===⋅= 代入 33223420220218j j z Ueej j j V ππλ-'==+=-+=-()3412020.11200z Ij j j A λ'==--=- ()()()34,18cos 2j te z u z t R U z e t V ωλπω'=⎛⎫''⎡⎤==- ⎪⎣⎦⎝⎭ ()()()34,0.11cos 2j t e z i z t R I z e t A ωλπω'=⎛⎫''⎡⎤==- ⎪⎣⎦⎝⎭ 1-6 解： ∵Z L =Z 0 ∴()()220j z i r U z U e U β''==()()()212321100j j z z U z e U z e πβ''-''==()()()()611100,100cos 6jU z e V u z t t V ππω'=⎛⎫=+ ⎪⎝⎭1-7 解：210.20.2130j L e ccm fπρρλ-Γ=-=-==Γ+==由 011L L L Z Z +Γ=-Γ 得 0110.2100150110.2L LL Z Z -Γ+===Ω+Γ- 由 ()()()22max 0.20.2j z j z L z e e z πββ-'-''Γ=Γ==Γ= 得 max1max120,7.54z z cm λπβ''-===1-8 解： (a) ()(),1in in Z z z ''=∞Γ= (b) ()()0100,0in in Z z Z z ''==ΩΓ= (c) ()()00012200,3in in in in Z Z Z z Z z Z Z -''==ΩΓ==+(d) ()()02200,1/3in in Z z Z z ''==ΩΓ= 1-9 解： 1 1.21.510.8ρ+Γ===-Γ 0max 0min 75,33Z Z Z Z ρρ==Ω==Ω1-10 解： min2min124z z cm λ''=-= min1120.2,0.514L z ρππβρλ-'Γ===⨯=+min1min120.2j z z Le β'-'Γ=-=Γ ∴ 2420.20.2j jL eeππ⨯-Γ=-=1-11 解： 短路线输入阻抗 0in Z jZ tg l β=开路线输入阻抗 0in Z jZ ctg l β=- a) 00252063in Z jZ tgjZ tgj πλπλ=⨯=Ω b) 002252033in Z jZ tg jZ tg j πλπλ=⨯=-Ωc) 0173.23in Z jZ ctgj π=-=-Ω d) 02173.23in Z jZ ctg j π=-=Ω1-12 解： 29.7502050100740.6215010013oj L L L Z Z j j e Z Z j -++Γ=Γ====++1-13 解： 表1-41-14 解： 表1-5 1-15 解： 表1-61-16 解： 表1-71-17 解： 1350.7oj L e Γ= 1-18 解： minmax0.6U K U == min143.2o z β'= 用公式求min1min10min1min111L j tg z K jtg z Z Z Z jtg z jKtg z ρββρββ''--==''-- 0.643.25042.8522.810.643.2oojtg j j tg -==-Ω-⨯ 用圆图求 ()42.522.5L Z j =-Ω短路分支线的接入位置 d=0.016λ时()0.516B =- 最短分支线长度为 l=0.174λ()0.516B =- 1-19 解： 302.6 1.4,0.3,0.30.16100L L lZ j Y j λ=-===+ 由圆图求得 0.360.48in Z j =+ 1824in Z j =+Ω 1.01 1.31in Y j =- ()0.020.026in Y j S =- 1-20 解： 12L Y j =+ 0.5jB j =()()()()0.150.6 1.460.150.60.960.20.320.380.2 1.31 1.54in in in in Y j Y jB j Y j Z j λλλλ=-+=-=+=-∴ 6577in Z j =-Ω 1-21 解： 11 2.5 2.50.20.2L LY j j Z ===+- 并联支节输入导纳 min 2.5B ctg l β=-=- min 0.061l λ=此时 1/2.5L Z '= 500/2.5200LZ '==Ω（纯电阻） 变换段特性阻抗316Z '===Ω 1-22 解： 1/0.851.34308.66o o L arctg ϕ=-=-=由 max120L z ϕβ'=-= 得 max10.43z λ'= 由 min12L z ϕβπ''=-=- 得 min10.1804L z ϕπλλπ+'== 1-23 解： 原电路的等效电路为由 1in Z j '+= 得 1in Z j '=- 向负载方向等效(沿等Γ图)0.25电长度 得 1in in Z Z ''='则 in in Y Z '''=由in in in Y Y j Z ''''''=+= 得 12in in Y Z j j ''''=-=- 由负载方向等效0.125电长度(沿等Γ图)得 12L Y j =+ 0.20.4L Z j =-1-24 答： 对导行传输模式的求解还可采用横向分量的辅助标位函数法。
微波技术习题答案1
1-1什么是行波，它的特点是什么，在什么情况下会得到行波；什么是纯驻波，它有什么特点，在什么情况下会产生纯驻波？解：当传输线是无限长，或其终端接有等于线的特性阻抗的负载时，信号源传向负载的能量将被负载完全吸收，而无反射，此时称传输线工作于行波状态，或者说，传输线与负载处于匹配状态。
在行波状态下，均匀无耗线上各点电压复振幅的值是相同的，各点电流复振幅的值也是相同的，即它们都不随距离z 而变化；而且，电压和电流的瞬时值是相同的。
当负载l c Z Z =时，反射波为零，由此得到行波。
从信号传向负载的入射波在终端产生全反射，线上的入射波和反射波相叠加，从而形成了纯驻波状态。
对于任意的电抗性负载都可以用一个有限长的短路线或开路线的输入阻抗来代替。
当传输线终端是短路、开路，或接有纯电抗性(电感性和电容性)负载时。
1-2传输线的总长为5/8λ，终端开路，信号源内阻等于特性阻抗。
终端的电压为15045∠ ，试写出始端、以及与始端相距分别为/8λ和/2λ等处电压瞬时值的表达式。
解：（1） 求终端电压L U终端开路，将产生全反射，线上为纯驻波状态。
终端电压L U 应等于入射电压加反射电压，即+L U U (0)U (0)-=，开路处+U (0)U (0)-=，即L U 2U (0)+=。
而开路线上任一处z 的电压，由下式求出L U z U cos z β()=题中，始端z 5/8λ=处有 0U (z )U (5/8)150/45λ== 故有 0j 45L5150e U c o s ()8βλ=⋅ 即00j45j45j(45)L 150e U 5cos()8πλβ±==-=⋅因此，线上任一处的电压复振幅为0+j (45)LU (z )U c o s z =2U (0)c o 1502c o sz eπβββ±== （2）开路状态下，沿线各处的瞬时电压为j w tu (z ,t )R e [U (z )e1502c o s z c o s (w t 45)βπ==+± 故始端瞬时电压j(45)jwt055u(,cos()e]=100cos zcos(wt+45)88πλλββ±⋅据终端8λ处，则距终端为z2λ=j(45)jwt0u(,)e e)22πλλβ±⋅据终端2λ处，则距终端为z8λ=j(45)jwt0u(,)e e]=150cos(wt+45)88πλλβπ±⋅±1-3传输线的特性阻抗为cZ，行波系数为K，终端负载为LZ，第一个电压最小点距终端的距离为l mi m，试求LZ的表达式。
射频课后答案
作业1下图所示的传输线电路工作在900MHz ，各段特征阻抗为：Z1=80Ω、Z2=50Ω 、Z3 =200Ω ，负载R1=R2=25Ω，L=5nH ，C=2pF ，试计算A 点和B 点处的输入阻抗（向负载方向看）和反射系数。
用smith 圆图再计算。
解：1.直接计算 由公式可知， 对于Z1支路， Zin1=1111tan 1tan 11l jZ Z l jZ Z Z L L ββ++=pi pij j pi j pij 3.0tan *)925(803.0tan *80925*80++++= 1.6126e+002 +1.3441e+002j对于Z2支路， Zin2=2222tan 2tan 22l jZ Z l jZ Z Z L L ββ++=pi j pi j 3.0tan *)6.5453i - 23.1494(503.0tan *506.5453j - 23.1494*50++= 37.2473 +32.6544j所以在B 处的输入阻抗ZinB=Zin1//Zin2=30.2634 +26.2778j Ω在A 点处的输入阻抗 ZinA=33tan 3tan 33l jZinB Z l jZ ZinB Z ββ++=pi j j pi j j 4.0tan *)26.2778 30.2634(2004.0tan *20026.2778 30.2634*200++++= 5.5440e+002 +6.4408e+002j Ω反射系数：ΓA=00Z ZinA Z ZinA +-=50002j 6.4408e 0025.5440e 50002j 6.4408e 0025.5440e ++++-+++= 0.9225 + 0.0826j ΓB=33Z ZinB Z ZinB +-=20026.2778j 30.263420026.2778j 30.2634++-+= -0.7148 + 0.1957j 2.smith 圆图计算1）对于1L Z =R1+j2πfL=25+28.27j归一化 1l z =11Z Z L =8028.27j 25+=0.3 + 0.35j Γ1=1211Z ZL Z ZL +-=80j28.272580-j28.2725+++= -0.4208 + 0.3825j |Γ1|= 0.5687所以在smith 圆图上把点1l z 绕着圆心以|Γ1|为半径顺时针旋转2βl=108°后得到点zb 1=2.05 + 1.76j ，以圆心为对称点的归一化导纳为yb 1=0.28 – 0.24j 。
射频电路 习题答案
射频电路习题答案射频电路习题答案射频电路是电子工程领域中的重要分支，涉及到无线通信、雷达、卫星通信等领域。
在学习射频电路的过程中，习题是非常重要的一部分，通过解答习题可以巩固理论知识，培养解决实际问题的能力。
本文将给出一些射频电路习题的答案，希望对读者的学习有所帮助。
1. 什么是射频电路？射频电路是指工作频率在几十千赫兹到几百千兆赫兹范围内的电路。
它主要用于无线通信和雷达等应用中，具有高频率、高速度和高灵敏度等特点。
2. 射频电路中常用的元器件有哪些？射频电路中常用的元器件包括电感、电容、电阻、晶体管、放大器、滤波器等。
这些元器件在射频电路中起到了不同的作用，如电感和电容用于构建谐振回路，晶体管和放大器用于放大信号，滤波器用于滤除杂散信号等。
3. 什么是射频放大器？射频放大器是一种用于放大射频信号的电路。
它可以将输入的微弱射频信号放大到足够的幅度，以便后续电路进行处理。
常见的射频放大器有共射放大器、共基放大器和共集放大器等。
4. 什么是射频滤波器？射频滤波器是一种用于滤除杂散信号的电路。
它可以选择性地通过或阻断特定频率范围内的信号，以保证射频电路的工作稳定性和可靠性。
常见的射频滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
5. 什么是射频混频器？射频混频器是一种用于将两个不同频率的信号进行混合的电路。
它可以将高频信号和低频信号进行非线性混合，产生包含原始信号和其频率之和、差的新信号。
射频混频器在无线通信和雷达等领域中广泛应用。
6. 什么是射频天线？射频天线是一种用于发送和接收射频信号的装置。
它可以将电磁波转换为电信号或将电信号转换为电磁波，实现信号的传输和接收。
常见的射频天线有天线阵列、饼状天线和螺旋天线等。
7. 如何设计一个射频电路？设计一个射频电路需要进行系统性的分析和综合。
首先，需要明确电路的功能和性能要求，然后选择合适的元器件进行电路设计。
接下来，进行电路仿真和优化，以确保电路的性能满足要求。
《微波技术与微波电路》课后答案-华南理工大学
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w.
kh
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课
后 答
w.
案 网
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1 （ 1-15 ） 无 耗线 的特性 电阻 RC 100 ， 接至 Z L 130 j85 的 负 载。工 作波 长
360 cm 。求（1）在离开负载的 25cm 处的阻抗； （2）线上的驻波比； （3）如线上最高
电压为 1kV，求负载功率。 解： （1）已知 360cm 3.6m ， Z L 130 j85 ， Z c Rc 100 ，得
kh
Z in (l ) Z C
w.
在 z=0 处，既负载端
证明：传输线上任意一点的电压和电流为：
da
Z L 38 j 77 Z L Z C tanh l Z C Z L tanh l U L U1 U 2 1 I L Z (U1 U 2 ) c
课
后 答
Z L 50 2 (sin 0.32 j cos 0.32 ) Z L 50 3
U ( z ) U1e z U 2 e z 1 z z I ( z ) Z (U1e U 2 e ) c
w.
（1） （2）
ww
由（2）式可以推出：
m
U ( z) U e z U 2 e z Z c 1 z I ( z) U1e U 2 e z
射频电路与天线 3_有耗传输线与圆图
1（1-20） 完成下列圆图的基本练习： （1）已知 Z L 0.4 j 0.8 ，求第一个电压波节点和波腹点至负载的距离、线上的 和行波 系数； 解：由圆图得 97
w.
案 网
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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) 频带宽。
可传输的信息量大。
(2) 分辨率高。
连续波多普勒雷达的频偏大,成像更清晰,反应更灵敏。
(3) 尺寸小。
电路元件和天线体积小。
(4) 干扰小。
不同设备相互干扰小。
(5) 速度快。
数字系统的数据传输和信号处理速度快。
(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。
在射频/微波频率下,实际的介质并非理想介质，故在介质内部存在传导电流,也就存在传导电流引起的损耗,更重要的是介质中的带电粒子具有一定的质量和惯性,在电磁场的作用下,很难随之同步振荡,在时间上有滞后现象,也会引起对能量的损。
电感：电感线圈的高频特性已经完全不同于理想电感,在谐振点之前其阻抗升高很快,而在谐振点之后,由于寄生电容C s 的影响已经逐步处于优势地位而逐渐减小。
2. 简述微波电路中Q 值的概念。
品质因素Q 表示一个元件的储能和耗能之间的关系,即元件耗能元件的储能=Q3. 简述传输线有哪几种工作状及其对应的负载反射系数。
当Z L =Z 0或为无限长传输线时,ΓL =0,无反射波,是行波状态或匹配状态。
当Z L 为纯电抗元件或处于开路或者短路状态时,|ΓL |＝1,全反射, 为驻波状态。
当Z L 为其他值时,|ΓL |≤1, 为行驻波状态。
4. 给出电压驻波比、回波损耗与负载反射系数的关系。
线上任意点的反射系数为()|2|j L L z e j z ϕβΓ=Γ-定义驻波比VSWR 和回波损耗RL 为LLL RL VSWR Γ-=Γ-Γ+=lg 20,115. 计算特征阻抗位Z0，长度为L ，负载接ZL 的传输线的输入阻抗。
)t a n ()t a n (000L jZ Z L jZ Z Z Z L L in ββ++=6. 史密斯圆图是由怎么构成的？史密斯圆图是将归一化阻抗（Z=r+jx ）的复数半平面（r>0）变换到反射系数为1的单位圆（|Γ|=1）内。
已知一点的阻抗或反射系数,用史密斯圆图能方便地算出另一点的归一化阻抗值和对应的反射系数。
7. 微带线增加导带的宽度和介质基板的厚度对特征阻抗各有什么影响？增加导带宽度，阻抗减小； 增加介质板厚度，阻抗增加。
8. 简述矩形波导的尺寸选择原则，画出主模的电磁场结构图。
尺寸选择原则：a =0.7λ；b=a/2 主模电磁场结构：传播方向λg / 2ba9. 简述同轴线的尺寸选择原则，画出主模的电磁场结构图。
同轴线的尺寸选择原则是,只有主模 TEM 模传输,有足够的功率容量,损耗小, 尺寸尽可能小。
第三章 匹配理论1. 简述直流和交流电路中的阻抗匹配条件。
直流：当R L =R s 时可获得最大输出功率,此时为阻抗匹配状态。
交流：当负载阻抗Z L 与信号源阻抗Z s 共轭时,即Z L =Z *s ,能够实现功率的最大传输,称作共轭匹配或广义阻抗匹配。
2. 射频电路的入射波为，源和负载反射系数分别为和，写出负载功率。
2221)1(GL L G L b P ΓΓ-Γ-=3. 设计一个工作频率为300MHz ，输入阻抗75， 输出阻抗50的L 型匹配电路。
（1. 输入阻抗和输出阻抗均为纯电阻 L 型匹配电路的设计步骤如下：步骤一: 确定工作频率f c 、 输入阻抗R s 及输出阻抗R L 。
这三个基本参数由设计任务给出。
步骤二: 在如图3-5（a ）所示的L 型匹配电路中,将构成匹配电路的两个元件分别与输入阻抗R s 和输出阻抗R L 结合。
当电路匹配时,由共轭匹配条件可以推得1-==sLL s R R Q QX sX L RLR sQ s ＝X s / R sR sR L P oQ L ＝R L / X LX LX s R LR sR sR L P o(a )(b )U s＋－U s＋－(a) L 型匹配电路(R s ＜R L ); (b)L 型匹配电路（R s ＞R L ）)L sC pLpCs (a)(b)(a) C p-L s低通式L型;(b) L p-C s高通式L型4.设计一个工作频率为500MHz，带宽为50MHz的50~100的π型匹配电路。
П型匹配电路的设计步骤如下：步骤一: 确定工作频率f c、负载Q值、输入阻抗R s 及输出阻抗R L,并求出R H=max (R s, R L)。
步骤二：根据图3-10(a)中所示及下列公式计算出X p2、X s2、X p1及X s1：步骤三: 依据电路选用元件的不同,可有四种形式,如图3-10(b)、(c)、(d)、(e)所示。
其中电感及电容值的求法如下：⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫==-=⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫==+=R Q X Q R X R R R QR X Q R X Q R R s s p s s L p H 121222211⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫==c c fX C f X L ππ2125. 画出波导感性和容性销钉调配元件结构及其等效电路。
∆半径rGbY 0T －jB Y 0T(a )(b )ba半径rY 1Y 0TTj B6. 简述散射参数[S]的物理意义。
7. 已知双端口网络的A 参数矩阵[A11，A12; A21，A22]，试写出S 参数的表达式。
[]()⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎬⎫++++-+-=+++=+++--+=--+--+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=2221121122211211222221121121222112112221121112222112112221121111112212221121221111][a a a a a a a a s a a a a s a a a a a a a a s a a a a a a a a s a a a a y a a a a z第四章 功率衰减器1. 简述功率衰减器的基本原理和衰减量的定义。
功率衰减器是一种能量损耗性射频/微波元件，元件内部含有电阻性材料。
功率衰减器A (dB)P 1P 212)()(lg10)(12mW P mW P dB A2. 设计一个5dB 型同阻式固定衰减器（输入输出阻抗均为50欧）。
3. 设计一个10dB 型异阻式固定衰减器（Z1=50欧, Z2=75欧）。
4. 同轴型吸收式衰减器有哪几种，试画出结构图。
在同轴系统中,吸收式衰减器的结构有三种形式： 内外导体间电阻性介质填充、内导体串联电阻和带状线衰减器转换为同轴形式。
(a )(b )(c)5. 波导型吸收式衰减器有哪几种，试画出结构图。
固定式和可变式。
前者吸收片的位置和面积固定不变,后者可以通过传动机构来改变衰减片的位置或面积,实现衰减量的改变。
单片吸收薄片移动吸收薄片(刀形)轴转动双片(a )(b )(a) 固定式； (b) 可变式6. 简述PIN 二极管的特性。
(1) 直流反偏时,对微波信号呈现很高的阻抗,正偏时呈现很低的阻抗。
可用小的直流（低频）功率控制微波信号的通断,用作开关、 数字移相等。
(2) 直流从零到正偏连续增加时,对微波信号呈现一个线性电阻,变化范围从几兆欧到几欧姆,用作可调衰减器。
(3) 只有微波信号时,I 区的信号积累与微波功率有关,微波功率越大,管子阻抗越大，用作微波限幅器。
(4) 大功率低频整流器,I 区的存在使得承受功率比普通整流管大的多。
第五章 功率分配器/合成器1. 功率分配器的技术指标有哪些？给出分配损耗，插入损耗和隔离度的定义。
功率分配器的技术指标包括频率范围、 承受功率、 主路到支路的分配损耗、 输入输出间的插入损耗、 支路端口间的隔离度、 每个端口的电压驻波比等。
分配损耗。
主路到支路的分配损耗实质上与功率分配器的功率分配比有关。
如两等分功率分配器的分配损耗是3 dB, 四等分功率分配器的分配损耗是6 dB 。
定义outin d P P A lg10=式中out in kP P =插入损耗。
输入输出间的插入损耗是由于传输线（如微带线）的介质或导体不理想等因素,考虑输入端的驻波比所带来的损耗。
定义A i =A-A d隔离度。
支路端口间的隔离度是功率分配器的另一个重要指标。
如果从每个支路端口输入功率只能从主路端口输出,而不应该从其他支路输出,这就要求支路之间有足够的隔离度。
在主路和其他支路都接匹配负载的情况下,i 口和j 口的隔离度定义为outjiniij P P A lg10=2. 简述功率分配器的原理和三端口的功率关系。
功分器2P 23P 31P 13. 设计工作频率为500MHz ， 特性阻抗为50欧，功率比例为0.2的集总LC 功率分配器。
4. 设计工作频率为750MHz ， 特性阻抗为50欧，功率比例为1的微带功率分配器。
Z 02=Z 03= Z 0=70.7 Ω ，R=2Z 0=100Ω薄膜隔离电阻2R 02P l≈λg / 4Z 0＝ R 02Z ＝R 0Pl≈λg / 4Z 0＝ R 02Z ＝R 0Z ＝R 02P第六章 定向耦合器1. 定向耦合器的技术指标有哪些？给出耦合度，隔离度和方向性的定义和关系。