高频电子线路第一章作业参考解答

第一章作业参考解答

1.7给出调制的定义。什么是载波？无线通信为什么要用高频载波信号？给出两种理由。

答：调制是指携带有用信息的调制信号去控制高频载波信号。载波指的是由振荡电路输出的、其频率适合天线发射、传播和接收的射频信号。采用高频信号的原因主要是：

（1）可以减小或避免频道间的干扰；而且频率越高，可利用的频带宽度就越宽，信道容量就越大。

（2）高频信号更适合天线辐射和接收，因为只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时，才有较高的辐射效率和接收效率，这样，可以采用较小的信号功率，传播较远的距离，也可获得较高的接收灵敏度。

1.11巳知某电视机高放管的f T =1000MHz ，β0=100，假定要求放大频率是1MHz 、10MHz 、100MHz 、200MHz 、500MH 的信号，求高放管相应的|β|值。

解：

f 工作= 1MHz 时， ∵f 工作< < f T /β0 ∴|β| =β0 =100（低频区工作）

f 工作= 10MHz 时， ∵f 工作= f T /β0 ∴|β| =0.7β0 =70 （极限工作）

f 工作= 100MHz 时，∵ f 工作>> f T /β0 ∴|β| ≈f T / f 工作=1000/100 =10

f 工作= 200MHz 时，∵ f 工作>> f T /β0 ∴|β| ≈f T / f 工作=1000/200 = 5

f 工作= 500MHz 时，∵ f 工作>> f T /β0 ∴|β| ≈f T / f 工作=1000/500 = 2

1.12将下列功率：3W 、10mW 、20μW ，转换为dBm 值。如果上述功率是负载阻抗50Ω系统的输出功率，它们对应的电压分别为多少V ？转换为dB μV 值又分别为多少？

1.17某卫星接收机的线性部分如题图1.20所示，为满足输出端信噪比为20dB 的要求，高放Ⅰ输入端信噪比应为多少？

解：

10

321123

1 1.068911 1.078810lg 10lg

()()()10lg ()20.33e a a a i i o o i

o T NF T NF NF NF NF G G G SNR NF SNR dB SNR dB SNR SNR dB NF SNR dB dB

=+=--=++===-∴=+= 1.20接收机带宽为3kHz ，输人阻抗为70Ω，噪声系数为6dB ，用一总衰减为6dB ，噪声系数为3dB 的电缆连接到天线。设各接口均已匹配，则为使接收机输出信噪比为10dB ，其最小输人信号应为多少?如果天线噪声温度为3000K ，若仍要获得相同的输出信噪比，其最小输人信号又该为多少?

解：系统如框图所示：

13dB 2NF ==，26dB 3.98NF ==，16dB 0.25G =-=

系统的总噪声系数为 2111 3.981213.9211.43dB 0.25

NF F NF G --=+=+== （1）当天线噪声温度为k 2900=T 时，

系统基底噪声为

174dBm 11.4310log3000-127.8dBm r F =-++=

接收机最低输入功率为：

,min 0()127.810117.8dBm si t P F SNR =+=-+=-

（2）当天线噪声温度为k 3000=a T 时，

23301613[(1)] 1.3810310[3000(13.921)290]

2.7910

W 2.7910mW 125.5dBm r a F kB T F T ---=+-=⨯⨯⨯⨯+-⨯=⨯=⨯=- 接收机最低输入功率为：

,min 0()125.510115.5dBm si r P F SNR =+=-+=-

1.25接收机噪声系数是7dB ，增益为40dB ，对应增益1dB 压缩点的输出功率是25dBm ，对应三阶截点的输出功率是35dBm ，接收机采用等效噪声温度T a =150K 的天线。设接收机带宽为100MHz ，若要求输出信噪比为10dB ，求：接收机的线性动态范围和无杂散动态范围。

解：

由于此题接收机的天线等效噪声温度为0150290a T k T k =≠=因此计算接收机的基底噪声时应为： 0230.789((1))1.3810(150(101)290)10(W) 1.810(mW)87.4(dBm)r a F k T NF T BW

--=+-=⨯⨯+-⨯=⨯=-

增益1dB 压缩点对应的输入功率是：,1,112540114i dB o dB P P G =-+=-+=-dBm

接收机最低输入功率为：

,min ()77.4si r o P F SNR dBm =+=-

则线性动态范围是：

,1,min (14)(77.4)63.4l i dB si DR P P dB =-=---=

将三阶互调输出功率转换为输入功率：

dBm 5403533-=-=-=G OIP IIP

应用公式，无杂散动态范围为 3,min 22[]()(587.4)1044.9dB 33f r o DR IIP F SNR =--=⨯-+-=