微波有源電路復(fù)習(xí)

1、微波有源電路復(fù)習(xí)1、從伏安特性、結(jié)電容和串聯(lián)電阻三方面說明肖特基勢壘、從伏安特性、結(jié)電容和串聯(lián)電阻三方面說明肖特基勢壘二極管與二極管與PN結(jié)二極管的不同。結(jié)二極管的不同。 2、變?nèi)莨?、三端器件倍頻器和二極管倍頻器有何區(qū)別、變?nèi)莨堋⑷似骷额l器和二極管倍頻器有何區(qū)別 。3、90平衡電橋混頻器和平衡電橋混頻器和180平衡電橋混頻器有何異同平衡電橋混頻器有何異同 4、變?nèi)莨鼙额l器中空閑回路的作用。、變?nèi)莨鼙额l器中空閑回路的作用。5、變?nèi)荻O管及階躍恢復(fù)二極管有何異同、變?nèi)荻O管及階躍恢復(fù)二極管有何異同 6、負(fù)阻二極管怎樣產(chǎn)生負(fù)阻的、負(fù)阻二極管怎樣產(chǎn)生負(fù)阻的7、串聯(lián)振蕩回路起振條件和平衡條件、串聯(lián)振

2、蕩回路起振條件和平衡條件 8、微波單刀單擲開關(guān)的原理、微波單刀單擲開關(guān)的原理9、型電阻衰減器的原理型電阻衰減器的原理單管混頻器單管混頻器單平衡混頻器單平衡混頻器180相移型平衡混頻器相移型平衡混頻器轉(zhuǎn)換功率增益轉(zhuǎn)換功率增益GT單向化轉(zhuǎn)換功率增益為單向化轉(zhuǎn)換功率增益為絕對穩(wěn)定的充要條件為：絕對穩(wěn)定的充要條件為：n級二端口網(wǎng)絡(luò)的總噪聲系數(shù)為級二端口網(wǎng)絡(luò)的總噪聲系數(shù)為小信號微波晶體管放大器設(shè)計(jì)小信號微波晶體管放大器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)目標(biāo)：在一定的中心頻率及頻帶范圍內(nèi)設(shè)計(jì)輸入、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，使設(shè)計(jì)目標(biāo)：在一定的中心頻率及頻帶范圍內(nèi)設(shè)計(jì)輸入、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，使其滿足一定的增益、噪聲系數(shù)、輸入其滿足一定的增益、噪聲系

3、數(shù)、輸入/輸出駐波比等要求輸出駐波比等要求高增益設(shè)計(jì)高增益設(shè)計(jì)輸入輸出雙共軛匹配輸入輸出雙共軛匹配低噪聲設(shè)計(jì)低噪聲設(shè)計(jì)輸入最佳噪聲匹配輸入最佳噪聲匹配+輸出共軛匹配輸出共軛匹配小信號微波晶體管放大器設(shè)計(jì)步驟小信號微波晶體管放大器設(shè)計(jì)步驟（）選擇管子的直流工作點(diǎn)確定參數(shù)、（）選擇管子的直流工作點(diǎn)確定參數(shù)、opt、Rn等等（）計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)確保（）計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)確保K1（）計(jì)算設(shè)計(jì)所需的源和負(fù)載反射系數(shù)（）計(jì)算設(shè)計(jì)所需的源和負(fù)載反射系數(shù)（4）計(jì)算單級最大資用功率增益確定放大器級數(shù)）計(jì)算單級最大資用功率增益確定放大器級數(shù)（5）設(shè)計(jì)輸入匹配網(wǎng)絡(luò)）設(shè)計(jì)輸入匹配網(wǎng)絡(luò)（6）設(shè)計(jì)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)）設(shè)計(jì)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)（7

4、）設(shè)計(jì)級間匹配網(wǎng)絡(luò)）設(shè)計(jì)級間匹配網(wǎng)絡(luò)單向化設(shè)計(jì)單向化設(shè)計(jì)當(dāng)當(dāng)S120，單向化轉(zhuǎn)換功率增益，單向化轉(zhuǎn)換功率增益GTu為為 GS和和GL是與輸入、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的增益分量，是與輸入、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的增益分量，G0是晶是晶體管的插入增益。體管的插入增益。最大單向轉(zhuǎn)換功率增益為最大單向轉(zhuǎn)換功率增益為實(shí)際上晶體管仍是雙向器件，得到的增益仍是實(shí)際上晶體管仍是雙向器件，得到的增益仍是GT x 定義為單向優(yōu)質(zhì)比定義為單向優(yōu)質(zhì)比u（單向化優(yōu)質(zhì)因數(shù)）。（單向化優(yōu)質(zhì)因數(shù)）。因此單向化設(shè)計(jì)時(shí)產(chǎn)生一定的誤差，誤差范圍為因此單向化設(shè)計(jì)時(shí)產(chǎn)生一定的誤差，誤差范圍為雙向向在不穩(wěn)定晶體管實(shí)際功率與資用功率增益益圓也可雙向向

5、在不穩(wěn)定晶體管實(shí)際功率與資用功率增益益圓也可如上所述求出。如上所述求出。此時(shí)：此時(shí)：（1）源阻抗和負(fù)載阻抗點(diǎn)的選擇既要在穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)，又要能）源阻抗和負(fù)載阻抗點(diǎn)的選擇既要在穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)，又要能提供所期望的增益；提供所期望的增益；（2）對應(yīng)的輸入、輸出反射系數(shù)的共軛點(diǎn)（代表了源和負(fù)載）對應(yīng)的輸入、輸出反射系數(shù)的共軛點(diǎn)（代表了源和負(fù)載的反射系數(shù)）圓必須在穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)；的反射系數(shù)）圓必須在穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)；設(shè)計(jì)方法：把實(shí)際功率與資用功率等增益益與晶體管的穩(wěn)定判設(shè)計(jì)方法：把實(shí)際功率與資用功率等增益益與晶體管的穩(wěn)定判別益一起畫在別益一起畫在Smith益圖上進(jìn)行選擇益圖上進(jìn)行選擇向在不穩(wěn)定情況向在不穩(wěn)定情況1.列舉幾

6、種常用的平面?zhèn)鬏斁€（）列舉幾種常用的平面?zhèn)鬏斁€（）2.微帶線主要傳輸?shù)哪Ｊ绞牵ǎ?，帶線的傳輸主模是（）微帶線主要傳輸?shù)哪Ｊ绞牵ǎ?，帶線的傳輸主模是（）3.微帶線最高工作頻率的影響因素有（）（列舉四個(gè)即也）微帶線最高工作頻率的影響因素有（）（列舉四個(gè)即也）4.定向耦合器常用表征參量有（）定向耦合器常用表征參量有（）1.簡述簡述MMIC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 第二章自測題第二章自測題填空題填空題1.晶體管器件也分為（）晶體管器件也分為（）2.用數(shù)學(xué)式子表示放大器絕對穩(wěn)定的條件（）用數(shù)學(xué)式子表示放大器絕對穩(wěn)定的條件（）3.功率合成技術(shù)中的電路合成包含（）兩種方式功率合成技術(shù)中的電路合成包含（）兩種方式

7、4.低噪聲雙極晶體管的兩個(gè)重要的電參數(shù)是（）低噪聲雙極晶體管的兩個(gè)重要的電參數(shù)是（）第三章自測題第三章自測題5.雙極晶體管的噪聲來源有（）雙極晶體管的噪聲來源有（）6.微波晶體管放大器的增益包含（）三種微波晶體管放大器的增益包含（）三種7.描述功率放大器特性的參量有（）描述功率放大器特性的參量有（）8.列舉三種功率合成技術(shù)（）列舉三種功率合成技術(shù)（）9.晶體管噪聲系是指晶體管輸入端（）與輸出端（）的比值晶體管噪聲系是指晶體管輸入端（）與輸出端（）的比值10.功率雙極晶體管常用的輸出功率有（）三種功率雙極晶體管常用的輸出功率有（）三種簡答題簡答題1.簡述甲、乙、丙三類放大器的工作狀態(tài)及特簡述甲、

8、乙、丙三類放大器的工作狀態(tài)及特點(diǎn)點(diǎn)2. 分別解釋什么是轉(zhuǎn)換功率增益、資用功率增益、實(shí)際功分別解釋什么是轉(zhuǎn)換功率增益、資用功率增益、實(shí)際功率增益率增益1.混頻器的變頻損耗為（）混頻器的變頻損耗為（）2.檢波器的主要技術(shù)指標(biāo)（）檢波器的主要技術(shù)指標(biāo)（）3.混頻器的噪聲系數(shù)包含（）三種混頻器的噪聲系數(shù)包含（）三種4.二極管作為混頻器使用時(shí)的主要參數(shù)有（）二極管作為混頻器使用時(shí)的主要參數(shù)有（）第四章自測題第四章自測題5.混頻器的指標(biāo)有（）混頻器的指標(biāo)有（）6.檢波器常用的類型有（）檢波器常用的類型有（）7.單管混頻器的設(shè)計(jì)，至少要解決的四個(gè)問題是（）單管混頻器的設(shè)計(jì)，至少要解決的四個(gè)問題是（）8.射頻

9、反相型平衡混頻器的輸出電流中，被抵消的是射頻反相型平衡混頻器的輸出電流中，被抵消的是（）的組合頻率成分（）的組合頻率成分9.雙平衡混頻器的特點(diǎn)有（）雙平衡混頻器的特點(diǎn)有（）1.說出說出90平衡混頻器的三個(gè)優(yōu)點(diǎn)。平衡混頻器的三個(gè)優(yōu)點(diǎn)。2. 簡述雙平衡混頻器的特點(diǎn)。簡述雙平衡混頻器的特點(diǎn)。3.環(huán)形電橋結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)與分支電橋相比有哪些？環(huán)形電橋結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)與分支電橋相比有哪些？填空題填空題1.電阻性倍頻器的優(yōu)點(diǎn)有（）電阻性倍頻器的優(yōu)點(diǎn)有（）2.變?nèi)莨鼙额l器的基本電路有（）變?nèi)莨鼙额l器的基本電路有（）3.衡量倍頻器特性的主要技術(shù)指標(biāo)有（）衡量倍頻器特性的主要技術(shù)指標(biāo)有（）4.倍頻器噪聲的主要來源（）倍

10、頻器噪聲的主要來源（）5.表征變?nèi)荻O管性能的靜態(tài)參數(shù)有（）表征變?nèi)荻O管性能的靜態(tài)參數(shù)有（）6.微波晶體管倍頻器與二極管倍頻器相比的優(yōu)點(diǎn)有（）微波晶體管倍頻器與二極管倍頻器相比的優(yōu)點(diǎn)有（）7.場效應(yīng)管中產(chǎn)生諧波的非線性作用主要有（）場效應(yīng)管中產(chǎn)生諧波的非線性作用主要有（）第五章第五章 自測題自測題1.簡述變?nèi)荻O管的分類及其依據(jù)簡述變?nèi)荻O管的分類及其依據(jù)1.晶體三極管振蕩器與二極管振蕩器相比，所具有的特點(diǎn)（）晶體三極管振蕩器與二極管振蕩器相比，所具有的特點(diǎn)（）2.分頻鎖相式晶體振蕩器的優(yōu)點(diǎn)（）分頻鎖相式晶體振蕩器的優(yōu)點(diǎn)（）第六章第六章 自測題自測題3. 負(fù)阻振蕩器模型的起振條件（）負(fù)阻振蕩

11、器模型平衡條負(fù)阻振蕩器模型的起振條件（）負(fù)阻振蕩器模型平衡條件（）件（）4. 雪崩二極管的主要電參數(shù)有（）雪崩二極管的主要電參數(shù)有（）5. 振蕩晶體管的主要微波電參數(shù)有（）振蕩晶體管的主要微波電參數(shù)有（）6. 負(fù)阻振蕩器的設(shè)計(jì)包括（）負(fù)阻振蕩器的設(shè)計(jì)包括（）7.提高頻率穩(wěn)定度措施有（）提高頻率穩(wěn)定度措施有（）8.外腔穩(wěn)頻振蕩電路的常用形式有（）外腔穩(wěn)頻振蕩電路的常用形式有（）9.雪崩管的噪聲來源主要有（）三方面雪崩管的噪聲來源主要有（）三方面1.微波電壓控制移相器的基本要求有（）微波電壓控制移相器的基本要求有（）2.移相器的技術(shù)指標(biāo)有（）移相器的技術(shù)指標(biāo)有（）3.移相器的基本要求有（）移相器的

12、基本要求有（）4. 衰減器的主要技術(shù)指標(biāo)（）衰減器的主要技術(shù)指標(biāo)（）第七章自測題第七章自測題1.一個(gè)一個(gè)PIN二極管參數(shù)如下：二極管參數(shù)如下：Ls=5nH，RS=5 ，Cp=0.05pF，Rf=0（正向），（正向），Cj=0.2pF，Rr=10 （反向）（反向）如果該如果該P(yáng)IN二極管是串聯(lián)在二極管是串聯(lián)在50 的微帶傳輸線系統(tǒng)中的，試計(jì)的微帶傳輸線系統(tǒng)中的，試計(jì)算算1GHz時(shí)該開關(guān)的損耗和隔離度（用時(shí)該開關(guān)的損耗和隔離度（用dB表示）。表示）。1、（、（8）從伏安特性、結(jié)電容和串聯(lián)電阻三方面說明肖特基）從伏安特性、結(jié)電容和串聯(lián)電阻三方面說明肖特基勢壘二極管與勢壘二極管與PN結(jié)二極管的不同。結(jié)

13、二極管的不同。 答：答： 肖特基勢壘二極管有較低的導(dǎo)通電壓、較高的正向電流、肖特基勢壘二極管有較低的導(dǎo)通電壓、較高的正向電流、較強(qiáng)的非線性程度。在同樣偏壓下具有較小的結(jié)電阻。（較強(qiáng)的非線性程度。在同樣偏壓下具有較小的結(jié)電阻。（3分）分）肖特基勢壘二極管肖特基勢壘二極管Cj在正偏時(shí)要比在正偏時(shí)要比PN結(jié)的小得多，也大大減結(jié)的小得多，也大大減小對正偏非線性結(jié)電阻的旁路作用。小對正偏非線性結(jié)電阻的旁路作用。 （3分）分）肖特基勢壘二極管消除了歐姆接觸電阻，減小了二極管得串肖特基勢壘二極管消除了歐姆接觸電阻，減小了二極管得串聯(lián)電阻。聯(lián)電阻。 （2分）分）)2cos()(11tVgtiifsif)2co

14、s()(12tVgtiifsif)2cos(2)(1tVgtiifsif2 2、（、（9 9）下圖為什么型式的混頻器，寫出）下圖為什么型式的混頻器，寫出D1D1、D2D2產(chǎn)生的中頻產(chǎn)生的中頻電流及輸出到負(fù)載上的中頻電流。電流及輸出到負(fù)載上的中頻電流。答：答：180180相移型平衡混頻器；相移型平衡混頻器；3、（、（8）變?nèi)莨?、三端器件倍頻器和二極管倍頻器有何區(qū)別？）變?nèi)莨?、三端器件倍頻器和二極管倍頻器有何區(qū)別？答：變?nèi)莨?、三端器件倍頻器是容性器件；答：變?nèi)莨?、三端器件倍頻器是容性器件；三端器件倍頻器在保持高變頻效率的同時(shí)，也可在寬帶范圍三端器件倍頻器在保持高變頻效率的同時(shí)，也可在寬帶范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)

15、變頻增益；內(nèi)實(shí)現(xiàn)變頻增益；二極管倍頻器不也能產(chǎn)生倍頻增益，且在高電平時(shí)頻帶很窄。二極管倍頻器不也能產(chǎn)生倍頻增益，且在高電平時(shí)頻帶很窄。 4、（、（8分）舉例說明什么樣的器件能產(chǎn)生負(fù)阻，為什么？分）舉例說明什么樣的器件能產(chǎn)生負(fù)阻，為什么？答：雪崩二極管利用雪崩倍增效應(yīng)和渡越時(shí)間效應(yīng)相結(jié)合而答：雪崩二極管利用雪崩倍增效應(yīng)和渡越時(shí)間效應(yīng)相結(jié)合而產(chǎn)生負(fù)阻特性的器件。產(chǎn)生負(fù)阻特性的器件。雪崩二極管工作在雪崩擊穿狀態(tài)，雪崩電流產(chǎn)生了落后交流雪崩二極管工作在雪崩擊穿狀態(tài)，雪崩電流產(chǎn)生了落后交流電壓電壓90的感性相移，另外雪崩電流在漂移區(qū)滯后交流電壓的感性相移，另外雪崩電流在漂移區(qū)滯后交流電壓90，這樣外電流

16、的基波分量與交流電壓存在，這樣外電流的基波分量與交流電壓存在180相位差，相位差，因而具有負(fù)阻特性。因而具有負(fù)阻特性。AZRZ/1/1/12002021ZRZRRZA)/(/020221ZRZRVVK1) 1(,2)/1(0201KKZRKKZR5 5、（、（8 8分）如圖，試說明分）如圖，試說明型電阻衰減器的原理。型電阻衰減器的原理。答：答：6 6、（、（8 8分）說明一種微波單刀單擲開關(guān)的原理分）說明一種微波單刀單擲開關(guān)的原理答：如下圖：答：如下圖：(6分分)正偏低阻通；反偏高阻斷。正偏低阻通；反偏高阻斷。58. 1,211FdBNF2,312FdBNF1010,94. 7921dBGdB

17、G7 . 194. 71258. 11121GFFFdBNFFdBG07. 2, 6 . 16 .311258. 1, 6 .31151二、（二、（1515分）考慮一個(gè)串接級聯(lián)的兩個(gè)放大器，假如第一級分）考慮一個(gè)串接級聯(lián)的兩個(gè)放大器，假如第一級放大器的增益和噪聲系數(shù)分別為放大器的增益和噪聲系數(shù)分別為9dB9dB和和2dB2dB，而第二級放大器，而第二級放大器的增益和噪聲系數(shù)分別為的增益和噪聲系數(shù)分別為10dB10dB和和3dB3dB，計(jì)算級聯(lián)放大器的總噪，計(jì)算級聯(lián)放大器的總噪聲系數(shù)。假如第一級放大器的增益為聲系數(shù)。假如第一級放大器的增益為15dB15dB，總噪聲系數(shù)又有，總噪聲系數(shù)又有何變化？

18、何變化？解：解： 或或NF=10lg(1.7)=2.3dBNF=10lg(1.7)=2.3dB三、（三、（2020分）工作頻率分）工作頻率10.5GHz10.5GHz的的FETFET管子，管子，S S參數(shù)如下：參數(shù)如下：5 .136538. 0,7 . 1834. 1,3 .11065. 0,2 .15975. 022211211SSSSRs=RL=50，試判斷穩(wěn)定性和計(jì)算單向優(yōu)質(zhì)比。，試判斷穩(wěn)定性和計(jì)算單向優(yōu)質(zhì)比。4375. 01211 S710. 01222 S1192. 01221SS21122111SSS21122221SSS4 .83343. 03406. 00394. 06 . 913755. 07 .2954035. 021122211jSSSS解：解：155. 0)538. 01)(75. 01 (538. 075. 0834. 1065. 0)1)(1 (22222211*22*112112SSSSSSu1114. 12121122222211SSSSK穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定系數(shù)5 .136538. 0,7 . 1834. 1,3 .11065. 0,2 .15975. 022211211SSSS0四、（四、（16分）分）工作頻率工作頻率10.5GHz10.5GHz的的FETFET管子，管子，S S參數(shù)如下：參數(shù)如