射頻電路理論與設(shè)計(jì)習(xí)題參考答案

1、引言2解：利用公式Zin jZ0tan l進(jìn)行計(jì)算乙n(1)jZotanl -(2n26 1 063(2n 1)61) 10 m2可見l至少應(yīng)該是1500 Km2Zin jZ°tan2l7.5 10_2-一21.875(2n 1) 10 ml (2n 1) 7.5 1022l至少是cm 。1解：利用公式 XLL,XC進(jìn)行計(jì)算C(1) f 40Hz 所以 2 f 80Xl800.999 10 9 2.5110 7Xc800.011110 120.360 1012999(2) f 4 10 Hz ,24 10810Xl 8109 0.999 10 9 25.09Xc18109 0.011

2、1 10123.47 103可見在低頻時(shí)分布電感和分布電容可以忽略，但在射頻時(shí)分布電感和分布電容卻不能忽略。解：集膚效應(yīng)是指當(dāng)頻率升高時(shí)，電流只集中在導(dǎo)體的表面，導(dǎo)體內(nèi)部的電流密度非常小。而趨膚深度是用來(lái)描述集膚效應(yīng)的程度的。1利用公式j(luò) 來(lái)計(jì)算。. f已知銅的磁導(dǎo)率4 10 7H /m ,電導(dǎo)率 5.8 107S/m,、1(1)0.00854 m7760 4105.8 10(2)1_ 9_ 73 10410由計(jì)算數(shù)據(jù)可得，用銅線傳輸電能時(shí)，信號(hào)時(shí)，3 GHz時(shí)需要考慮集膚效應(yīng)。60 Hz時(shí)是不rfn考慮集膚效應(yīng)的，但是當(dāng)傳輸射頻解：利用公式rrf1=計(jì)算 . f已知銅的磁導(dǎo)率410 7H /

3、m ,電導(dǎo)率5.8 107S/m(1)500 106410 7 5.8 107_ _ _ 一 53.00 10 mRrf1 10 35 RdC3.00 10 516.7(2)、.4 109 410 7 5.8 1073.31 10 6mrrf31 102 3.31 106Rdc 151.10.121 10 5m 1.21 m5.8 107通過(guò)計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)果說(shuō)明在射頻狀況下，電阻損耗很大。第一章傳輸線理論解：特性阻抗計(jì)算公式Z0平行雙導(dǎo)線L lnDD2 d2 C d ,lnD D2 d2其中 d 2.1 10 3m,D 10.5 10 2m,因?yàn)榻橘|(zhì)為空氣，有0410 7 H /m,F /m36故

4、而該平行雙導(dǎo)線的特性阻抗為:Z0 1201nD . D2 d2552.6b1nb aL 一 1nb,C同軸線2 a3,3其中 a 10.5 10 m, b 22 10 m r10因?yàn)榻橘|(zhì)為空氣，有0 4 107H/m, 0 F/m36故而該同軸線的特性阻抗為： bZ0 60ln 44.4 a傳輸線終端短路，輸入阻抗不為0；傳輸線終端開路，輸入阻抗不是 ；輸入阻抗并不等于負(fù)載阻抗。傳輸線的特性阻抗Zo是傳輸線上任一點(diǎn)的入射電壓和入射電流之比；傳輸線的車入阻抗乙n是傳輸線上任一點(diǎn)的電壓和電流之比；負(fù)載阻抗Zl是傳輸線終端連接的負(fù)載的狀況。它們之間的關(guān)系如下:Zin(z)Zl jZo tan zZ0

5、 二 二Zo jZ l tan z解:. . '終端短路的傳輸線輸入阻抗計(jì)算公式：Zin(z) jZ0tan z已知Z0 85，2當(dāng) z 一時(shí)，Z (-) j85tan() j85888，2當(dāng) zZ. (4) j85tan(-)332 3當(dāng) zZin(一) j85tan()j858882、當(dāng) z 萬(wàn)時(shí)，Zin(-) j85tan(-)解：已知 ZL 75 j50 ,Z0 100_ , _ , _ ' (1) Zin(z) ZoZL jZ0tanz 100 75 j50 啊 Z , 10075 -an Z 50Zo jZl tan z 100 (j75 50)tan z (100

6、 50tan z) j75tan z z 0.6j 30.8275 j50.0659Z(0.6 ) 100j一93.1e96.705 j 4.9425(3) LZL Z01 j2 0.307e j132.53Zl Z07 j2j2L?_(一) Le 6 0.307e j72.536解：已知 ZL (25 j25) ,Z0 50ZL Z0ZL Z025 j25 5025 j25 500.4471 I LI1 L2.62證明：2 .一段長(zhǎng)度為le的終端開路傳輸線的輸入阻抗為Zin(le )jZ° COtle和一個(gè)容抗為 jXL的電容等效，所以有jXLjZ°COt2-le因此有l(wèi)

7、earc cotXL Zo解: 已知 Z0 50 ,RL 100 , f 1 109Hz, r 2.3阻抗變換器的長(zhǎng)度為4l 4 4f3 1084 1092.30.0493m 49.3mm阻抗變換器的特性阻抗為4Z01, Z0 RL50 100 70.71解：從圖中可得 VS 10Vzs 50 , ZL 40 ,Z0 Z01 Z02 125ZsZSZ0Z0ZlZ017LZlZ033j2 117inLe33輸入功率為PnVs2j 8z0 1S in2(12in ) 33.09W因?yàn)閭鬏斁€是無(wú)耗的，所以傳輸線的輸入功率就是傳送到負(fù)載的功率，即為。2插入損耗為 IL 101g(1 in ) 1.34dB解:已知 Z0 50 ,Zl 75 ,Zs 45 ,1 11因?yàn)榘l(fā)射機(jī)產(chǎn)生3W的功率輸出，所以有2 Zs 2 45S