高频课后习题答案.pdf

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1、1-1画出无线通信收发信机的原理框图，并说出各部分的功用。上图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图，它由发射部分、接收部分以及无线信道三大部分组成。发射部分由话筒、音频放大器、调制器、变 频 器（不一定必须）、功率放大器和发射天线组成。低频音频信号经放大后，首先进行调制后变成一个高频已调波，然后可通过变频，达到所需的发射频率，经高频功率放大后，由天线发射出去。接收设备由接收天线、高频小信号放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声器等组成。由天线接收来的信号,经放大后，再经过混频器，变成一中频已调波，然后检波，恢复出原来的信息，经低频功放放大后，驱动扬声器。1-2无线通信为什么

2、要用高频信号？“高频”信号指的是什么？答：高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。采用高频信号的原因主要是：（1）频率越高，可利用的频带宽度就越宽，信道容量就越大，而且可以减小或避免频道间的干扰；（2）高频信号更适合电线辐射和接收，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。1-3无线通信为什么要进行凋制？如何进行调制？答：因为基带调制信号都是频率比较低的信号，为了达到较高的发射效率和接收效率，减小天线的尺寸，可以通过调制，把调制信号的频谱搬移到高频载波附近；另外，由于调制后的信号是

3、高频信号，所以也提高了信道利用率，实现了信道复用。调制方式有模拟调调制和数字调制。在模拟调制中，用调制信号去控制高频载波的某个参数。在调幅方式中，A M普通调幅、抑制载波的双边带调幅（D S B）、单边带调幅（S S B）、残留单边带调幅（V S S B）；在调频方式中，有 调 频（F M）和 调 相（P M）o在数字调制中，一般有频率键控（F S K）、幅度键控（A S K）、相位键控（P S K）等调制方法。2-3 图示为波段内调谐用的并联振荡回路，可变电容c的变化范围为12260 pF,C t为微调电容，要求此回路的调谐范围为5351605 kH z,求回路电感L 和 3 的值，并要求C

4、 的最大和最小值与波段的最低和最高频率对应。答；根据已知条件，可以得出：回路总电容为。工=C+G，因此可以得到以下方程组1605X103=1 12兀“，2 12x 1 0*+C,)3 1 X535xl03=_:_2%“Cmax 2 (2 6 0 X1O-12+C,)1 6 0 5 _/2 6 0 X IO-1 2+C,2 6 0 X 1 0 12+C,()5 3 5-l 1 2 x 1 0 T2+C,1 2 x 1 0-,2+C,一8 C,=2 6 0 x 1 0 12-9 x 1 2 x 1 0 122 6 0-IO、。一，8L =_ I _(2 71 X 5 3 5 X 1 0 3)I 2

5、 60+1 9)x 1 0-121 0 6=-0.3 1 7 5 H3 1 4 9 4 2 3 4 3 52-5石英晶体有何特点？为什么用它制作的振荡器的频率稳定度较高？答：石英晶体有以下几个特点1.晶体的谐振频率只与晶片的材料、尺寸、切割方式、几何形状等有关，温度系数非常小，因此受外界温度影响很小2.具有很高的品质因数3.具有非常小的接入系数，因此手外部电路的影响很小。4.在工作频率附近有很大的等效电感，阻抗变化率大，因此谐振阻抗很大5.构成震荡器非常方便，而且由于上述特点，会使频率非常稳定。2-6 一 个5kH z的基频石英晶体谐振器，Cq=2.4X10-2pFC0=6pF,r=15Q。求

6、此谐振器的Q值和串、并联谐振频率。总电容C=篝器 0 0 2 4 P F 串联频率fq=(%、=0 2 4 B 0998f。=4.99kHz27rf0Crq _ 2n x 5 x 103 x 0.024 x 10-12 x 15IO93.6T C=884642603-1对高频小信号放大器的主要要求是什么？高频小信号放大器有哪些分类？答：对高频小信号器的主要要求是：1.比较高的增益 2.比较好的通频带和选择性3.噪 音 系 数 要 小4.稳定性要高高频小信号放大器一般可分为用分立元件构成的放大器、集成放大器和选频电路组成的放大器。根据选频电路的不同，又可分为单调谐回路放大器和双调谐回路放大器；或

7、用集中参数滤波器构成选频电路。3-3小信号谐振放大器与谐振功率放大器的主要区别？答：前者工作在甲类，主要是电压放大，强调电压放大倍数；后者工作在丙类，强调效率与功率输出.3-11高频功放的欠压、临界、过压状态是如何区分的？各有什么特点？当 反、Eb、必、RL四个外界因素只变化其中的一个时，高频功放的工作状态如何变化？答3 T l当晶体管工作在线性区时的工作状态叫欠压状态，此时集电极电流随激励而改变，电压利用率相对较低。如果激励不变，则集电极电流基本不变，通过改变负载电阻可以改变输出电压的大，输出功率随之改变；该状态输出功率和效率都比较低。当晶体管工作在饱和区时的工作状态叫过压状态，此时集电极电

8、流脉冲出现平顶凹陷，输出电压基本不发生变化，电压利用率较高。过压和欠压状态分界点，及晶体管临界饱和时,叫临界状态。此时的输出功率和效率都比较高。当单独改变RL时，随着RL的增大，工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。当单独改变Ec时，随着Ec的增大，工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。当单独改变及时，随着反的负向增大，工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。当单独改变U b时，随着U b的增大，工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。4-4图示是一三回路振荡器的等效电路，设有下列四种情况：(1)LOL2 c2 L3 c3；(2)LICIL2C2L3C3;(4)L C 1时满足起振

9、条件，即gL+g0+KF g mgmKF g L+g0+KF2gm，1,、(1+0.062)xlO-3 gm -(g.+g0)=-43.8mSw m KF(1 KF)0.02487(1-0.02487)%=gmVT 43.8 x26=1.14mA4-1 1 在图示的电容三端式电路中，试求电路振荡频率和维持振荡所必须的最小电压增益。解4一8回 路 总 电 容振荡频率=-/*2.6M H z2T T V 5 0 x 1 0飞*75 x 10 12当 以 作 为 放 大 器 的 输 出 时，反 馈 系 数K F =C 2要 维 持 振 荡，应 满 足K K=1,即K=J-=鼻=瞿=3K 尸 C 1

10、0 U5-5 图示为二极管平衡电路，ul=UlCOSlt,u2=U2COS2t,且 U 2 U lo 试分析RL上的电压或流过R L的电流频谱分量，并与图57 所示电路的输出相比较。解；设变压器变比为1：1,二极管伏安特性为通过原点的理想特性，忽略负载的影响，则每个二极管的两端电压为：%=叫+”uD2=-(u1+u2)D I=g i K(cp2t)(ul+4)?D 2=-gDK(2t-7 CXUl+U2)则 解 沌 砌：iL=iD i+/=g o K(g t)-风 叩-时5+u2)=gDK,(G),t X uI+1 1 2)(4 4 4、L=gD cosa)2t-cos3o2t+cos 5o)

11、2t+.I兀 3兀 5 7i)x(U cos co+U2 cosc02t)COS(D2 4-CDj)t+COS(C 02)t兀=gD 27-COS(3G2 4-C O j)t-COS(3(D2-)t3兀 3K+COS(5O)2 4-COjt+COS(5(02-C O j)t5 K 57c+f l 2 2 1+gD 2U2 F COS 2(0,t-CO S 4(0,t d-COS 6(D2t+l九 3冗 15TI 5兀6-7 试用相乘器、相加器、滤波器组成产生下列信号的框图（1）AM 波；（2）DSB 信号；（3）SSB 信号。解 6-36 18 检波电路如图所示，其中 ws=0.8(l+0.5

12、cosQt)cosctV,F=5kHz,fc=465kHz,rD=125。.试计算输入电阻R、传输系数(，并检验有无惰性失真及底部切削失真。解根据已知条件，得n，10 x4.7-4.7+10 3.2A。因此，输入阻抗为4=万1.6履1电流通角：7嚓=格舞侬检波效率：6=cos 36=0.81因为 RC=3.2xl()3x0.01xl0=32X10-6S1-0.522%x 5x103x0.5-157000.7548X10-67?,C,故不产生惰性失真。又 因 为 金*=0.68机=0.5,所以也不产生底边切割失真。6 2 2 图 不 为 一 平 衙 同 步 检 波 器 电 路，us=Uscos(

13、a c+)t,ur=Urcos w rt,Ur Uso 求输出电压表达式，并证明二次谐波的失真系数为零。解；设二极管为过零点的理想折线特性.检波效率为Kd令帆=*，则：=ur+us=Us cos(a)c+Q.)t+Ur cos a)rt=Us,cos Q/cos coj-Ur sin QZ sin cot+Ur cos a)tc s c r r叫=牝=(Us cos Qi+Ur)cos a)ct-Us sin Qt sin a)ct=Umi)COS卯+0 )式中心1)=J(4 +q c o s d f+U：sii2 d=Ju；+2Ua c o s d +U；I 2u u 2 _=I7r,Id-

14、C O S d d-y Ur J1+27M COSd7 ur u：r立(2加一3)3-(一 1)向小cos dn00=Ur l+zwcosCt+Zn=2(Pi(t)=arccosUs cos CltUr+Us cos Clt同样求得uD2=ur-us=U/W2 )C O S1 J +0 2(，)式中，”2)=而-Us cosQZ)2+t/sin2QZ=U；-ZU M cosQ t+U：=u12r=ur 明(cos a +与 4 V1-2m cos QiU：r、8寸(21-m cosD/-V -mn cos”d n7(p./t、)=arccos-U-c-c-o-s-Q-/-2 Ur-Us cos

15、Qt因此。二。1一。2n8 n(2 吁 3)=IK.U m cosQZ+K.Ur V-mn cosz,Q/(-1)H+1+1,一 d V L J当忽略高次项后，得到：uo 2 KdU rm cos C lt另外从上式可见，由于。二次谐波都是由c o Qt的偶次方项产生的，但平衡输出后，n为偶次方项被彻底抵消掉了，所以输出只有调制信号的基频和奇次谐波分量，偶次谐波分量为0;而二次失真系数定义为。的二次谐波振幅与基频分量振幅之比，所以二次失真系数为07-1 角调波 u(t)=1 0 c os(2兀 x l(A+i oc os2 0 0 0 nt)(V),试确定:(1)最大频偏；(2)最大相偏；(3

16、)信号带宽；(4)此信号在单位电阻上的功率；(5)能否确定这是FM波还是PM波？(6)调制电压。解7-1根 据 给 定 条 件，可 以 看 出，Q=2000-(rad/S),F=1000(H z),A 夕(f)=10 cos 2000万 t,_,.d A(p(t)d(10cos20 0 0Z),最 大 频 偏 A。=-=-=-2 x l0 rsin 2 0 0 0 Zdt dtA。=2 x 101 4 万 rad I s,/,”=卜*-=1 04 H zm2%(2)最 大 相 偏 A夕,“=m p=lOrad(3)信 号 带 宽%=2(A/,+F)=2(10+l)x 103=22 kHzJJ

17、2 in2(4)0 为 调 角 波 的 功 率 就 等 于 载 波 功 率，所 以 P=r-=*=5 0(W)(5)因 为 题 中 没 给 出 调 制 信 号 的 形 式，因 此 无 法 判 定 它 是 F M 还 是 PM 信 号。7-7调频振荡器回路由电感L和变容二极管组成。L=2 u H,变容二极管参数为：C j o=2 2 5 p F,Y=0.5,u户0.6 V,EQ=-6 V,调制电压为(t)=3 c os(1 04t)V o求输出调频波的(1)载频；(2)由调制信号引起的载频漂移；（3）最大频偏；（4）调频系数；（5）二阶失真系数。解 7-7 c(力 _ Go _Cjo_ _ Cw

18、j=广 而研7 1+6+3 3 吗、。j +%J I 0.6 J些 一r=-Z (p F)(l+0.5cos lO4 (l+m cosQ)可以看出，y=0.5,m=0.5,Cj.=68.7pF/)=2nyLCjI1=(l+m cosQ)41 3=Jfc r 1+-m2 cos2 Qt+4 32“I；-2因此得到：1 3tn2+mcos2t-ZM2COS2/2Z+464 f =-=/,13.6(MHz)2%“金 2 2 x 10-6*68.7 x 10 123 3J/c=m2/c=-x 0.52x 13.6=0.159(MHz)(3)=；砥=；x0.5x13.6=1.7(MHz)(4)kf=普

19、=f a 057(MHz/V)3 3(5)Af2m=m2/c=x 0.52x 13.6=0.159(MHz)0.1591.7 0.0947-1 3 在图示的两个电路中，那个能实现包络检波，哪个能实现鉴频,相应的回路参数如何配置解；（b）电路可以实现包络检波，这时要求两个回路的参数应该相等，首先电感抽头应位于中点，而且要使匕=3=1,回路带宽要大于等于输入AM信号中调制信号的最高频率分量的2 倍。（a）电路可以实现鉴频，即用做一个平衡斜率鉴频器，利用两个回路对输入信号失谐而实现鉴频的。为了减小失真，要合理的选择两个回路的谐振频率。当输入信号的最大频偏为Afm时，可选择八=fc+（24）”.几=小 一（24）”.