2023年高頻課后習(xí)題答案部分

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\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\第一章

1.1何謂通信系統(tǒng)？通信系統(tǒng)由哪幾部分組成？

答：用電信號(hào)（或光信號(hào)）傳輸信息的系統(tǒng)稱為通信系統(tǒng)。它由輸入變換器、發(fā)送設(shè)備、傳輸信道、接收設(shè)備、輸出變換器等組成。

1.2無線電通信為什么要采納調(diào)制技術(shù)？常用的模擬調(diào)制方式有哪些？

答：采納調(diào)制技術(shù)可使低頻基帶信號(hào)裝載在高頻載波上，從而縮短天線尺寸，易于天線輻射，而且不同的放射臺(tái)其載波頻率不同，在接收端便于挑選接收。此外，采納調(diào)制可舉行頻分多路通信，實(shí)現(xiàn)信道的復(fù)用，提高信道利用率；還可以提高系統(tǒng)性能指標(biāo)，提高抗干擾能力。

常用的模擬調(diào)制方式有振幅調(diào)制（AM）、頻率調(diào)制（FM）和相位調(diào)制（PM）。

1.3已知頻率為3kHz、1000kHz、100MHz的電磁波，試分離求出其波長(zhǎng)并指出所在波段名稱。

解：按照λ=c/f（其中c=3×108m/s）分離得出100km（為超長(zhǎng)波）、300m（為中波）和

3m（為超短波）。

1.4畫出無線廣播調(diào)幅放射機(jī)組成框圖，并用波形說明其放射過程。

答：參見圖1.3.1。

其次章

二、挑選題

1．LC串聯(lián)回路諧振時(shí)阻抗最，且為純電阻，失諧時(shí)阻抗變，當(dāng)fof回路呈。

A．容性

B．感性

C．大

D．小

2．LC組成的并聯(lián)諧振回路諧振時(shí)，阻抗為，諧振時(shí)電壓為；電納為，回路總導(dǎo)納為。

A．最大值

B．最小值

C．零

D．不能確定

3．把諧振頻率為of的LC并聯(lián)諧振回路串聯(lián)在電路中，它的信號(hào)通過。

A．允許頻率為of

B．阻擋頻率為of

C．使頻率低于of

D．使頻率高于of

4．在自測(cè)題1圖所示電路中，1ω和2ω分離為其串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率。它們之間的大小關(guān)系為。

A．1ω等于2ω

B．1ω大于2ω

C．1ω小于2ω

D．無法推斷5．強(qiáng)耦合時(shí)，耦合回路η越大，諧振曲線在諧振頻率處的凹陷程度。

A．越大

B．越小

C．不浮現(xiàn)

6．石英晶體振蕩器，工作在時(shí)的等效阻抗最小。

A．串聯(lián)諧振頻率sf

B．并聯(lián)諧振頻率pf

C．sf與pf之間

D．工作頻率

自測(cè)題1圖

7．在非線性電路中，當(dāng)非線性元器件受一個(gè)大信號(hào)控制時(shí)，非線性元器件的特性主要為導(dǎo)通和截止，這時(shí)，分析非線性電路采納的辦法是

。

A．冪級(jí)數(shù)分析法

B．折線分析法

C．開關(guān)函數(shù)分析法

D．線性時(shí)變電路分析法

8．集成模擬相乘器的核心電路是。

A．單調(diào)諧回路

B．雙調(diào)諧回路

C．正弦波振蕩器

D．雙差分對(duì)

9．集成模擬相乘器是集成器件。

A．非線性

B．線性

C．功率

D．?dāng)?shù)字

答案：1．D、C、A、B；2．A、A、C、B；3．B；4．B；5．A；6．A；7．C；8．D；9．A。

三、推斷題

1．對(duì)于諧振回路而言，抱負(fù)狀況下的矩形系數(shù)應(yīng)小于1。（）

2．LC串聯(lián)諧振回路諧振時(shí)，諧振電流最大。失諧越嚴(yán)峻，諧振電流越小。（）

3．如某臺(tái)廣播頻率為99.3MHz，LC回路只要讓該頻率的信號(hào)通過就可以接收到該電臺(tái)。（）

4．單調(diào)諧回路的矩形系數(shù)是一個(gè)定值，與回路的Q值和睦振頻率無關(guān)。（）

5．雙調(diào)諧回路的耦合程度與Q值無關(guān)。（）

6．陶瓷濾波器體積小，易制作，穩(wěn)定性好，無需調(diào)諧。（）

7．聲表面波濾波器的最大缺點(diǎn)是需要調(diào)諧。（）

8．相乘器是實(shí)現(xiàn)頻率變換的基本組件。（）

9．只要有信號(hào)作用于非線性器件就可以實(shí)現(xiàn)頻譜搬移。（）

答案：1、3、5、7、9錯(cuò)；2、4、6、8對(duì)。

習(xí)題：2.1描述選頻網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)有哪些？矩形系數(shù)是如何提出來的？

答：常用諧振頻率、通頻帶和挑選性三個(gè)參數(shù)來描述選頻網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)。鑒于通頻帶和挑選性是相互沖突的指標(biāo)，進(jìn)而引入矩形系數(shù)來綜合說明這兩個(gè)參數(shù)。

第三章

3.6單調(diào)諧放大器如習(xí)題3.6圖所示，已知o10.7MHzf=，134μHL=，0100Q=，1320N=，125N=，456N=。晶體管在直流工作點(diǎn)的參數(shù)為：oe=200μSg，oe7pFC=，ie=2860μSg，ie18pFC=，fe||45mSY=，ofe54?=-，re0Y=。（1）畫出高頻等效電路；（2）求回路電容C；（3）求uoA、0.72f?，0.1K。圖中bC、eC均為溝通旁路電容。

解：（1）因?yàn)榫w管re0Y=，輸出電壓對(duì)輸入端不會(huì)產(chǎn)生影響，而輸入電壓i

U&在電流習(xí)題3.6圖習(xí)題3.6解圖

源fei

YU&中已有反映，因此畫高頻等效電路時(shí)可將輸入端的等效電路忽視，只畫出輸出端的高頻等效電路，如習(xí)題3.6解圖所示。圖中，231132050.7520NpN-===，4521360.320

NpN===p66

0o1311==37.2μS1002π10.710410gQωL-≈?????（2）2626o1311=

=55.37pF(2π)(2π10.710)410CfL∑-≈????22221oe12ie2==55.370.7570.318=49.81pFCCpCpC∑?-?

（3）221oe1p2

ie2=+gpgg+pg∑22=0.75200+37.2+0.32860=407.1μS???

312fe

uo60.750.3451024.87407.110

ppYAg--∑???==≈?L666

o1311==9.142π10.710410407.110QωLg--∑≈??????6

o0.7

L10.71021.17MHz9.14ffQ??==≈對(duì)于單調(diào)諧回路，0.110K≈

3.7單調(diào)諧放大器如習(xí)題3.7圖所示，已知141μHL=，0100Q=，124N=，233N=，343N=，工作頻率o30MHzf=，晶體管在直流工作點(diǎn)的參數(shù)為：ie=3.2mSg，ie10pFC=，oe=0.55mSg，oe5.8pFC=，fe||53mSY=，ofe47?=-，re0Y=。（1）畫出高頻等效電路；

（2）求回路電容C；（3）求uoA&、0.72f?和0.1

K。

解：（1）高頻等效電路如習(xí)題3.7解圖所示。圖中，24114330.610NpN+===，

3421430.310

NpN===p660o1411=

=53.08μS1002π3010110gQωL-≈?????

（2）2626

o1411==28.17pF(2π)(2π3010)110CfL∑-≈????22221oe12ie2==28.170.65.80.31025.18pFCCpCpC∑?-?≈

（3）22221oe1p222ie23311=+210310

gpgg+p+p+pg∑??2322211=0.60.55+53.0810+0.3+0.3+0.33.20.61mS23

-?????≈o

feojj(-47)12fej(-47)uoe0.60.353e15.64e0.61ppYAg?∑??=-=-≈-&L663

o1411==8.72π30101100.6110QωLg--∑≈??????6

o0.7

L301023.45MHz8.7ffQ??==≈對(duì)于單調(diào)諧回路，0.110K≈

3.8放大器如習(xí)題3.8圖所示。已知工作頻率o10.7MHzf=，回路電感L=4μH，

習(xí)題3.7圖習(xí)題3.7解圖

0100Q=，1320N=，236N=，455N=。

晶體管在直流工作點(diǎn)的參數(shù)為ie(2.86j3.4)mSY=+，忽視r(shí)eY，fe(26.4j36.4)mSY=-，oe(0.2j1.3)Y=+mS。（1）畫出高頻等效電路，并標(biāo)出相應(yīng)參數(shù)；（2）求回路電容C；（3）求放大器的uoA、0.72f?和0.1K；（4）若有四級(jí)相同的放大器級(jí)聯(lián)，計(jì)算總的電壓增益、通頻帶和矩形系數(shù)。

解：（1）高頻等效電路如習(xí)題3.8解圖所示。

圖中，2311360.320NpN===，45

21350.2520

NpN===

p66

0o1311==37.2μS1002π10.710410gQωL-≈?????由已知條件可得

ie2.86mSg=，3

ie63.41050.6pF2π10.710

C-?=≈??oe0.2mSg=，3

oe6

1.31019.35pF2π10.710C-?=≈??22fe26.436.444.97mSY=+≈

（2）2626o1311==55.37pF(2π)(2π10.710)410

CfL∑-≈????22221oe12ie2==55.370.319.350.2550.650.47pFCCpCpC∑?-?≈

（3）2221oe1p22ie2333111=++101015106.210gpg+g+ppg∑??+??????

習(xí)題3.8圖習(xí)題3.8解圖

23362323=0.30.210+0.110+37.210+0.250.2310+0.252.86100.35mS????????≈312fe

uo3

0.30.2544.97109.640.3510ppYAg--∑???==≈?L663

o1311==10.632π10.7104100.3510QωLg--∑≈??????6

o0.7

L10.71021.01MHz10.63ffQ??==≈對(duì)于單調(diào)諧回路，0.110K≈

（4）443uouo()(9.64)8.6410AA∑==≈?

60.740.71(2))0.431.01100.44MHzff?=?≈??≈

0.14()3.38K=

≈

第四章二、挑選題

1．諧振功率放大器輸出功率是指。

A．信號(hào)總功率

B．直流信號(hào)輸出功率

C．二次諧波輸出功率

D．基波輸出功率

2．在丙類功率放大器中，集電極電流Ci為余弦脈沖電流，而c1i為。

A．余弦脈沖電流

B．延續(xù)余弦波形電流

C．周期性矩形波電流

3．輸入單頻信號(hào)時(shí)，丙類諧振功率放大器原工作于臨界狀態(tài)，當(dāng)電源電壓VCC增大時(shí)，工作于狀態(tài)，C0I、c1mI，ci為電流。

A．欠壓

B．過壓

C．臨界

D．略有增大

E．略有減小

F．凹陷

G．余弦脈沖

4．丙類高頻功率放大器，要實(shí)現(xiàn)集電極調(diào)幅放大器應(yīng)工作于狀態(tài)，若要實(shí)現(xiàn)基極調(diào)幅放大器應(yīng)工作于狀態(tài)。

A．欠壓

B．過壓

C．臨界

5．丙類高頻功率放大器，若要求效率高，應(yīng)工作在狀態(tài)。

A．欠壓

B．過壓

C．臨界

D．弱過壓

6．丙類高頻功率放大器的最佳工作狀態(tài)是。

A．臨界狀態(tài)，此時(shí)功率最大，效率最高

B．臨界狀態(tài)，此時(shí)功率較大，效率最高

C．臨界狀態(tài)，此時(shí)功率最大，效率較高

D．臨界狀態(tài)，此時(shí)功率較大，效率較高

7．對(duì)諧振功率放大器舉行調(diào)諧時(shí)，應(yīng)在工作狀態(tài)下舉行，以庇護(hù)功放管。

A．欠壓

B．過壓

C．臨界

8．丙類諧振功率放大器的輸出功率為6W，當(dāng)集電極效率為60%時(shí)，晶體管集電極損耗為。

A．2WB．4WC．6WD．10W

9．抱負(fù)的功率合成器，當(dāng)其中某一個(gè)功率放大器損壞時(shí)，功率合成器輸出的總功率。

A．不變B．增大C．減小D．等于零

答案：1．D；2．B；3．A，D，G；4．B，A；5．D；6．C；7．B；8．B；9．C。

4.1試說明諧振高頻功率放大器與低頻功率放大器的異同點(diǎn)。

答：相同點(diǎn)是：都要求輸出功率大和效率高；激勵(lì)信號(hào)幅度均為大信號(hào)。不同點(diǎn)是（從相對(duì)頻帶、負(fù)載和工作狀態(tài)來考慮）：低頻功率放大器所放大的信號(hào)頻率相對(duì)較寬（普通為20Hz~20kHz），只能采納無諧振負(fù)載，工作狀態(tài)也只能限于甲類或甲乙類推挽的放大形式，以免信號(hào)嚴(yán)峻失真。而高頻功率放大器所要放大的信號(hào)頻率相對(duì)很窄，因此可以采納選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載，避開輸出信號(hào)的失真，并工作于丙類狀態(tài)。

4.2什么叫高頻功率放大器？對(duì)它有哪些主要要求？為什么高頻功放普通工作在乙類或丙類狀態(tài)？為什么通常采納諧振回路作負(fù)載？假如回路失諧會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果？

答：以得到大的輸出功率為目的的高頻放大器稱為高頻功率放大器。它主要應(yīng)用于各種無線電放射機(jī)的末級(jí)，對(duì)它的要求主要是高效率和輸出大功率。由于放大管集電極電流的導(dǎo)通時(shí)光越短，管耗就越小，效率就越高，因此高頻功放常選用乙類或丙類狀態(tài)。采納諧振回路作負(fù)載一是由于乙類或丙類放大的集電極電流為脈沖狀，為了取出所需的基波，要用諧振回路濾波；二是因?yàn)楦哳l功放的相對(duì)帶寬較窄，適合于帶寬較窄的諧振回路作負(fù)載。假如回路失諧，諧振回路對(duì)所需要頻率的電流阻抗變小，致使輸出功率嚴(yán)峻下降，集電極耗散功率將急劇增強(qiáng)，以致燒毀放大管，因此回路失諧必需避開。

4.3試說明丙類高頻功率放大器與小信號(hào)諧振放大器有哪些主要區(qū)分。

答：首先是作用和要求不同。小信號(hào)諧振放大器主要用于高頻小信號(hào)的選頻放大，要求有較高的挑選性和睦振增益；諧振功放主要用于高頻信號(hào)的功率放大，要求效率高、輸出功率大。第二是工作狀態(tài)不同。小信號(hào)放大器的輸入信號(hào)很小，晶體管工作在甲類狀態(tài)；丙類高頻功率放大器輸入信號(hào)通常為大信號(hào)，為了提高效率，晶體管工作在丙類狀態(tài)。再次是對(duì)諧振回路要求不同。小信號(hào)諧振放大器中的諧振回路主要用于挑選實(shí)用信號(hào)，抑制干擾信號(hào)，且Q值較高；丙類高頻功率的諧振負(fù)載主要用于抑制諧波，實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，且Q值較低。第五章

5.5用相位平衡條件推斷習(xí)題5.5圖所示電路哪些電路可能振蕩？哪些不能振蕩？

答：圖（a）可能振蕩。當(dāng)L和3C串聯(lián)后的電抗呈感性，將滿足“射同基反”的相位平衡條件。此時(shí)的振蕩頻率高于L和3C串聯(lián)的諧振頻率。

圖（b）不能振蕩。由于b-c間的電抗與b-e間的電抗為同性質(zhì)的感抗。

圖（c）可能振蕩。由于在兩級(jí)放大電路中，3R引入的是負(fù)反饋，L和1C串聯(lián)諧振電路引入了正反饋，當(dāng)正反饋深度大于負(fù)反饋深度時(shí)才可能振蕩。當(dāng)振蕩頻率等于1LC串聯(lián)諧振頻率時(shí)，阻抗最小，正反饋?zhàn)顝?qiáng)。

圖（d）可能振蕩。當(dāng)LC并聯(lián)回路諧振時(shí)，電路負(fù)反饋深度最小，小于3R、1C引入的正反饋反饋深度，可以振蕩。此時(shí)的振蕩頻率等于LC回路的并聯(lián)諧振頻率。

5.6圖5.3.8所示是一個(gè)三回路振蕩電路的等效電路，設(shè)有下列幾種狀況：（1）11LC=

22LC=33LC；

（2）11LC33LC；（4）11LCoω時(shí)回路呈容性；ωo2ω>o3ω。惟獨(dú)當(dāng)o1ω>o2ω>oω>o3ω時(shí)，L1C1和L2C2并聯(lián)回路呈感性，L3C3并聯(lián)回路呈容性，滿足“射同基反”的組成原則，可振蕩，構(gòu)成電感三點(diǎn)式振蕩電路。

（3）當(dāng)11LC=22LC>33LC時(shí)，則有o1ω=o2ωo2ω=o3ω。此時(shí)無論在什么頻率下，bcX與beX電抗性質(zhì)相同，不滿足“射同基反”的相位平衡條件，不能振蕩。

第六章

6.1已知調(diào)幅波66363[5cos2π10cos2π(10+510)cos2π(10510)]Vuttt=?+?+-?，試求調(diào)幅系數(shù)及頻帶寬度，畫出調(diào)幅波波形和頻譜圖。

解：由已知得365(10.4cos2π510)cos2π10Vutt=+???，由此可知cm5VU=，且當(dāng)3cos2π510t??等于最大值1和最小值1-，max7VU=、min3VU=，由此可畫出習(xí)題6.1解圖（a）所示的調(diào)幅波形圖。再由3510HzF=?、63c10510HzfF±=±?，可畫出習(xí)題

6.1解圖（b）所示的頻譜圖，且?guī)?21010HzBWF==?。

6.2已知調(diào)幅波的頻譜和波形如習(xí)題6.2圖所示，試分離寫出它們的表達(dá)式。

（a）（b）

習(xí)題6.1解圖

（a）（b）

習(xí)題6.2圖

解：由圖（a）可寫出33510(10.4cos2π100.6cos2π210)cos2π10Vuttt=+?+???。由圖（b）可看出cm5VU=，max7VU=，則amaxcmcm()/0.4mUUU=-=，故475(10.4cos2π10)cos2π10Vutt=+??

第七章

7.1已知調(diào)角波63()5sin(2π103cos4π10)uttt=?+?V，試求：（1）載波頻率和調(diào)制信號(hào)頻率；（2）調(diào)制信號(hào)Ω()ut；（3）最大頻偏和最大相移；（4）信號(hào)帶寬；（5）該調(diào)角波在單位電阻上消耗的平均功率。

解：（1）6c10Hzf=；3210HzF=?。

（2）由于調(diào)角波分為FM波和PM波，所以在沒有確定()ut是哪種調(diào)角波之前，不能確定Ω()ut。詳細(xì)地說，若()ut是FM波，則

633cfΩd()()()2π1034π10sin4π10dtωtωkuttt

?=+==?-???rad/s3