通信电子电路 课后答案 清华大学出版社 于洪珍版
通信电子电路于洪珍第三章第1～4节
1.集电极效率 ? c
? 直流电源供给功率 PS ? EcIc0
? 集电极交流输出功率 Po ? 1/ 2U cm I c1m ? 放大器的能量转换效率（集电极效率）
讨论：
?c
?
Po PS
?
1 2
U
cm
I
c1m
Ec Ic 0
?
1 ?UcmIc ? max 1(? ) ? 2 Ec Ic ? max 0 (? )
调谐功率放大器有如下几种功率需要考虑： 1.电源供给的直流功率PS ； 2.通过晶体管转换的交流功率，即晶体管集电极输出的 交流功率Po ； 3.通过槽路送给负载的交流功率,即RL 上得到的功率PL; 4.晶体管在能量转换过程中的损耗功率，即晶体管损耗 功率PC ； 5.槽路损耗功率 PT；
电源供给的功率PS ，一部分（PC）损耗在管子，使管 子发热；另一部分（Po）转换为交流功率，输出给槽路。通 过槽路一部分（PT）损耗在槽路线圈和电容中，另一部分 （PL）输出给负载RL。
3.2调谐功率放大器的工作原理
3.2.1原理电路
Ec、Eb为集电极和基极的直流电源。输入信号经变压器 T1 耦合到晶体管基-射极，这个信号也叫激励信号。 L、C组 成并联谐振回路，作为集电极负载，这个回路也叫槽路。
3.2.2晶体管特性的折线化
所谓折线近似分析法，是将电子器件的特性理想化，每 条特性曲线用一组折线来代替。
3.1概述
一、用途 高频功率放大器是一种能量转换器件，它是将电源供给
的直流能量转换为高频交流输出； 作用是放大信号，使之达到足够功率输出，以满足天线
发射或其他负载的要求； 作为载波发射机及无线电发射机输出级或输出前一级。
二、特点 1.输入信号强,电压在几百毫伏? 几伏数量级附近; 2.为了提高放大器的工作效率，它通常工作在丙类，即
通信电子电路于洪珍第三章第1～4节
尽可能大；T高，要求槽路空载品质因数Q0大，即应选用低
损耗的电感和电容元件。
3.4 调谐功率放大器的工作状态分析
3.1概述
一、用途 高频功率放大器是一种能量转换器件，它是将电源供给
的直流能量转换为高频交流输出； 作用是放大信号，使之达到足够功率输出，以满足天线
发射或其他负载的要求； 作为载波发射机及无线电发射机输出级或输出前一级。
二、特点 1.输入信号强,电压在几百毫伏几伏数量级附近; 2.为了提高放大器的工作效率，它通常工作在丙类，即
晶体管工作延伸到非线性区域——饱和区、截止区; 3.要求：输出功率大、效率高。
三、分析方法
采用近似的分析方法——折线法
四、谐振功率放大器与小信号谐振放大器的异同 相同之处：它们放大的信号均为高频信号，而且放大器
的负载均为谐振回路。 不同之处：为激励信号幅度大小不同；放大器工作点不
同；晶体管动态范围不同。
调谐功率放大器有如下几种功率需要考虑： 1.电源供给的直流功率PS ； 2.通过晶体管转换的交流功率，即晶体管集电极输出的 交流功率Po ； 3.通过槽路送给负载的交流功率,即RL 上得到的功率PL; 4.晶体管在能量转换过程中的损耗功率，即晶体管损耗 功率PC ； 5.槽路损耗功率 PT；
电源供给的功率PS ，一部分（PC）损耗在管子，使管 子发热；另一部分（Po）转换为交流功率，输出给槽路。通 过槽路一部分（PT）损耗在槽路线圈和电容中，另一部分 （PL）输出给负载RL。
ic g(Ubm cost Eb U j )
（1）
通常把集电极电流导通时间相对应角度的一半称为集电
极电流的导通角，用θ表示。在丙类工作状态下θ<90°。
通信电子电路于洪珍第三章_第～节
下面以T 型匹配网络为例进行讲解。
图3-19 T 型电路及其变换
以RS和RL以及QC2表示的T 型网络元件参数
RL 2 1 Qc2 1 xc1 RS RS xc2 Qc2 RL 2 xL 1 Qc2 RL xc1 Q c2 RS
图3-17 单谐振变压器耦合匹配回路
U ( Ec U ces ) Rcp 2 Po 2 Po
2 cm
2
（3-45）
在实际电路中，如何达到集电极等效负载 Rc Rcp
Rcp N0 N1 QLL
Q0 QL RL N2 T RL N1 Q0QL L QLL
Q0 QL 式中，T 是槽路效率。 Q0
1 1 Pon I cnmU cnm U cnm n I cnmax （3-69） 2 2
1 I cnm U cnm 1 n U cnm cn 2 I c0 Ec 2 0 Ec
（3-70）
由余弦脉冲分解系数可知，无论导通角 为何值， n 均小于 1 ，即在其他情况相同 条件下，丙类倍频器的输出功率和效率将远 低于丙类放大器，且随着次数的增大而迅速 降低。为了提高倍频器的输出功率和效率， 要选择适当的导通角 。由图可见，导通角 为60°或40°时，二次或三次谐波系数最大， 即此时输出的功率和效率也最大。最佳导通 角 与倍频次数的关系为
输出功率减小，集电极效率降低，管子损耗增大。
⑷由于激励电压Ubm和输出电压Ucm有相移，设计 放大器时必须考虑它的影响。 ⑸ 基极电流的直流分量减小，甚至可能出现反 向电流。
3.7
倍频器
倍频器是一种将输入信号频率成整数倍 （2倍、3倍n倍）增加的电路。它主要用 于甚高频无线电发射机或其它电子设备。 一、为什么采用倍频器 二、倍频器的种类 三、丙类倍频器的工作原理 四、使用时注意问题
通信电子电路于洪珍第二章 第6～8节
K总 K1 K 2 ... 2） K 0总 K 01 K 02 K总 K1 K2 (dB) (dB) (dB)... K 0总 K 01 K 02
图2-32
两级调谐放大器
图2-33 单级和两级调谐回路的频率特性
2.通频带
求：（1）四级总电压放大倍数 （2）四级总通频带解： 解：（1）四级总电压放大倍数 4 4 K 4 ( K V0 ) (9.6) 8500倍 K 4 (dB) 4 19.6 78.4dB （2）四级总通频带 B4 由式（2-104）知，当 n= 4 ，有
f0 1/ 4 B4 2 1 0.66 0.43 0.28MHz QL
• 声表面波滤波器
目前应用最广泛的集中选频器是声表面波 滤波器。 （Surface Acoustic Wave Filter——SAWF）它是一种对频率具有选 择作用的无源器件。它是利用某些晶体的 压电效应和表面波传播的物理特性制成的 新型电—声换能器件。所谓声表面波，就 是沿固体介质表面传播且振幅随深入介质 的距离增加而迅速减弱的弹性波。
由合成谐振曲线可见：利用三参差调谐 电路，并适当地选择每个回路的有载品质 因数 QL 和0 ，就可以获得双参差调谐所 不能得到的通频带。
注意：
由于双参差调谐在 f0 处失谐，故其在 f0 点的放大倍数要比调谐于同一频率的两级 单调谐放大倍数小。 即：
1 2 K 0总 1 0 （调谐于同一f o）
Ub
yoe YL
放大器的输出导纳
yfe yre Yo yoe yie Ys
(2-112)
由于 yre 的存在，放大器的输入和输出导纳，分别与 负载及信号源有关。
通信电子线路清华大学出版社课后习题答案
通信电子线路清华大学出版社课后习题答案绪论0-1 什么是载波？什么是调制信号和基带信号？给出调制的定义。
解：由振荡电路输出的、其频率可保证天线的长度大大下降到实际能发射的高频信号称为载波。
待发射的有用的模拟信号为调制信号；有用的模拟信号转换为数字信号称为基带信号；调制是指携带有用信息的调制信号去操纵高频载波信号。
0-2 什么缘故要进行调制？给出两种理由。
解：依照天线理论，天线的长度与电信号的波长需可比拟，发射的电信号必须是高频信号；而且，直截了当发射调制信号会导致信道混叠。
0-3 给出无线广播的中波和短波的各自频率范畴。
解：中波(MF)：0.3~3MHz短波(HF)：3~30MHz0-4 给出中国移动通信GSM 的载波频率范畴。
解：GSM 的频段：GSM900：上行880~915MHZ ， 下行925~960MHZ ；GSM1800：上行1710~1785MHZ ， 下行1805~1880MHZ ； GSM1900：1850~1910MHZ ，1930~1990MHZ ；上行和下行组成一频率对, 上行确实是手机发射、机站接收；下行确实是基站到手机。
0-5将以下功率转换为dBm 值。
ＷＷＷＷμ25)4(;0001.0)3(;001.0)2(;1)1(2222====P P P P解：(1) 30dBm; (2) 0dBm; (3)－10dBm; (4)－41.9dBm０-6 一通信系统的电压为2.15V ，负载阻抗50Ω，转换为dBm(50)值。
解：19.66dBm(50)第一章 习题一1-1. 某单级中频放大器的调谐频率为465kHz ，调谐回路包含一电容为200pF 与一电感并联，电感的品质因数Q 0=100，不考虑任何负载阻碍。
试运算此放大器的电压增益和通频带，假如回路两端并联一负载阻抗R L =40k ，那么电压增益和通频带变为多少？解：(1) Ω=⨯⨯⨯⨯==-k 1711020010465π210012300p C Q R ω, A V0=R p =171000，,dB 104)171000log(200==V A kHz 65.410010465BW 300=⨯==Q f(2),32400,k 4.324017140171//'p 'V0L p 'p ==Ω=+⨯==R A R R R,dB 90)32400log(20'V0==AkHz 5.2495.18465BW ,95.181714.32100,L 0'L p'p0L ====⨯=∴=Q f Q R R Q Q 1-2. 如题图E1.1所示，场效应管的转移导纳g m =3mA/V ，漏级输出阻抗R ds =120k，假如电感线圈损耗r =2.0，调谐回路的调谐频率为850kHz 。
通信电子线路于洪珍版,前七章
第一章一个完整的通信系统应包括信息源、发送设备、信道、接收设备和收信装置五部分。
无线电的传播方式主要有 绕射（地波）传播，折射和反射（天波）传播以及散射传播，直线传播等，决定传播方式和传播特性的关键因素是无线电信号的频率。
绕射：频率越高，损耗越严重，传播的距离越短，因此频率较高的电磁波不宜采用绕射方式传播，通常只有中长波范围的信号才采用绕射方式传播。
电离层能反射电波，也能吸收电波，但对频率较高的电波吸收的很少，短波，无线电波是利用电离层反射的最佳波段。
只有当天线的尺寸大到可以与信号波长相比拟时，天线才具有较高的辐射效率。
这也是为什么把低频的调制信号调制到较高的载频上的原因之一。
调制使幅度变化的称调幅，是频率变化的称调频，使相位变化的称调相。
解调就是在接收信号的一方，从收到的已调信号中把调制信号恢复出来。
调幅波的解调称检波，调频波的解调叫鉴频。
第二章小信号调谐放大器是一种最常见的选频放大器，即有选择地对某一频率的信号进行放大的放大器。
它是构成无线电通信设备的主要电路，其作用是放大信道中的高频小信号。
所谓调谐，主要是指放大器的集电极负载为调谐回路。
调谐放大器主要由放大器和调谐回路两部分组成。
因此，调谐放大器不仅有放大作用，还有选频作用。
其选频性能通常用通频带和选择性两个指标衡量。
小信号调谐放大器的主要指标要求是：有足够的增益，满足通频带和选择性要求，工作稳定等。
并联谐振回路001L C L L CCCω===ω （ L C称为谐振回路的特性阻抗）并联谐振回路的品质因数是由回路谐振电阻与特性阻抗的比值定义的，即00000R R Q R CLL C===ωω回路的R 越大，Q 值越大，阻抗特性曲线越尖锐；反之，R 越小，Q 值越小，阻抗特性曲线越平坦。
在谐振点ω=ω处，电压幅值最大，当ω<ω时，回路呈现感性，电压超前电流一个相角，电压幅值减小。
当0ω>ω时，回路呈现容性，电压滞后电流一个相角，电压幅值也减小。
通信电子电路于洪珍第七章
7.6 用模拟乘法器构成的混频电路
图7-12是用MC1596G构成的混频器。具 有宽带输入，其输出调谐在9MHz，回路带宽 450kHz，本振输入电平100mV，对于30MHz 信号和39MHz本振输入，混频器变频增益为 13dB。当输出信噪比为10dB时，输入信号灵 敏度为7.5µ V。
图7-12 用MC1596G构成的混频器
Kd f max f min C max C min 3
当中频选用4 6 5 k H z 时 ，如用容量相同的可变 电容，则本振波段将从最低频率
f L m in 5 3 5 4 6 5 1 0 0 0 k H z f L m ax 3 f L m in 3 0 0 0 k H z
了新的频率成分，它包含： S L 差频分量： S L 和频分量： 2S 2 L 谐波分量： 其中差频分量 S L 就是我们所要求的 中频成分 I 。
2.通过中频滤波器就可将Байду номын сангаас频分量取出。 而将其他频率成分滤除。这种变频器称 为下变频器。 若用选择性电路将和频分量选择出来， 则这种变频器称为上变频器。
二、变频原理的数学分析：幂级数
如果在非线性元件上同时加上输入信号电压 和等幅的高频信号电压，则就会产生具有新 频率的电流成分。由于变频管工作于输入特 性曲线的弯曲段，其电流可采用幂级数来表 示，即
i a 0 a1 ( u S u L ) a 2 ( u S u L )
一、 变频前后的频谱图
fI
分析：
fI f L fS
f L ( fS F ) f L fS F f I F
f L ( fS F ) f L fS F f I F
通信电子电路于洪珍第八章 第1节
t 0
K u c ( t )d t
（8-16）
所以由控制电压引起的相位变化，即压控振荡 器的输出信号为
o ( t ) o1 ( t ) 0 t
t
0
K u c ( t )d t
（8-17）
由此可见，压控振荡器在环路中起了一次理想积 分器的作用，因此压控振荡器是一个固有积分环 1 节。 (s) K u (s)
2. 环路捕获 从信号加入到环路锁定，叫环路的捕获过程。
3.环路跟踪
环路锁定以后，这时环路进入锁定状态。一 旦入锁以后，压控频率就等于基准频率，且 fo 随 fi 而变化，这就称为跟踪。
4. 判断环路是否锁定的方法
1）在有双踪示波器的情况下 开始，环路处于失锁状态，加大输入信号频率， 用双踪示波器观察压控振荡器的输出信号和环路的 输入信号，当两个信号由不同步变成同步，且fi=fo 时，表示环路已经进入锁定状态。 2）单踪──普通示波器 在没有双踪示波器的情况下，在单踪示波器上 可以用李沙育图形来判定环路是否处于锁定状态。 把鉴相器的输入信号ui(t)加到示波器的垂直偏转板 上，把uo(t)加到水平偏转板（或者相反），并使两 信号幅度相等。如果环路已锁定，且在理想情况下， 即李沙育图形应是一个圆。
（二）本章难点
1．锁相环的工作原理； 2．锁相环路的数学模型。
相关英文词汇
1) Phase Locked Loop 锁相环 2) Low Pass Filter 低通滤波器 3) Voltage Controlled Oscillator
压控振荡器
4) Phase Detecting
鉴相器
8.1 锁相环路 (PLL)
而在锁相环接收机中，由于中频信号可以 锁定，所以频带可以做得很窄（几十赫兹 以下），则带宽可以下降很多。所以输出 信噪比也就大大提高了。 只有采用锁相 环路（PLL）做成的窄带锁相跟踪接收机 才能把深埋在噪声中的信号提取出来。