習(xí)題111本課程使用的射頻概念所指的頻率范圍是多少解本課程采用的射頻范圍是30MHZ4GHZ12列舉一些工作在射頻范圍內(nèi)的電子系統(tǒng)，根據(jù)表11判斷其工作波段，并估算相應(yīng)射頻信號的波長。解廣播工作在甚高頻（VHF）其波長在101M等13從成都到上海的距離約為1700KM。如果要把50HZ的交流電從成都輸送到上海，請問兩地交流電的相位差是多少解844031657232VKMFK14射頻通信系統(tǒng)的主要優(yōu)勢是什么解1射頻的頻率更高，可以利用更寬的頻帶和更高的信息容量2射頻電路中電容和電感的尺寸縮小，通信設(shè)備的體積進一步減小3射頻通信可以提供更多的可用頻譜，解決頻率資源緊張的問題4通信信道的間隙增大，減小信道的相互干擾等等15GSM和CDMA都是移動通信的標(biāo)準(zhǔn)，請寫出GSM和CDMA的英文全稱和中文含意。（提示可以在互聯(lián)網(wǎng)上搜索。）解GSM是GLOBALSYSTEMFORMOBILECOMMUNICATIONS的縮寫，意為全球移動通信系統(tǒng)。CDMA英文全稱是CODEDIVISIONMULTIPLEADDRESS,意為碼分多址。16有一個C10PF的電容器，引腳的分布電感為L2NH。請問當(dāng)頻率F為多少時，電容器開始呈現(xiàn)感抗。解111252WLFGHZCLC既當(dāng)F1125GHZ時，電容器為0阻抗，F(xiàn)繼續(xù)增大時，電容器呈現(xiàn)感抗。17一個L10NF的電容器，引腳的分布電容為C1PF。請問當(dāng)頻率F為多少時，電感器開始呈現(xiàn)容抗。解思路同上，當(dāng)頻率F小于159GHZ時，電感器呈現(xiàn)感抗。181）試證明（12）式。2）如果導(dǎo)體橫截面為矩形，邊長分別為A和B，請給出射頻電阻RRF與直流電阻RDC的關(guān)系。解LS,S對于同一個導(dǎo)體是一個常量當(dāng)直流時，橫截面積2DCSA當(dāng)交流時，橫截面積A得2DCAR2）直流時，橫截面積DCSAB當(dāng)交流時，橫截面積AB得DCAR19已知銅的電導(dǎo)率為64510/USM，鋁的電導(dǎo)率為6401/ALSM，金的電導(dǎo)率為648510/AUSM。試分別計算在100MHZ和1GHZ的頻率下，三種材料的趨膚深度。解趨膚深度定義為F在100MHZ時CU為2MMAL為2539MMAU為2306MM在1GHZ時CU為0633MMAL為0803MMAU為0729MM110某個元件的引腳直徑為D05MM，長度為L25MM，材料為銅。請計算其直流電阻RDC和在1000MHZ頻率下的射頻電阻RRF。解LS得到它的直流電阻319750DCZ它的射頻電阻2FLD111貼片器件在射頻電路中有很多應(yīng)用。一般使用數(shù)字直接標(biāo)示電阻、電容和電感。有三個電阻的標(biāo)示分別為“203”、“102”和“220R”。請問三個電阻的阻值分別是多少（提示可以在互聯(lián)網(wǎng)上查找貼片元件標(biāo)示的規(guī)則）解203是2010320K，102是101021K，220R是2210022112試編寫程序計算電磁波在自由空間中的波長和在銅材料中的趨膚深度，要求程序接收鍵盤輸入的頻率F，在屏幕上輸出波長和趨膚深度。解FLOATFFLOATL,HPRINTF“INPUTTHEFREQUENCYF“SCANF“F“,L3E8/FH1/SQRT314F6454314PRINTF“WAVELENGTHFN“,LPRINTF“QUFUSHENDUFMN“,HGETCH習(xí)題21射頻濾波電路的相對帶寬為RBW5，如果使用倍數(shù)法進行表示，則相對帶寬K為多少解答HLFRBWFKLFKDB20LGHLFK105KDB042DB2一個射頻放大電路的工作頻率范圍為FL12GHZ至FH26GHZ。試分別使用百分法和倍數(shù)法表示該放大電路的相對帶寬，并判斷該射頻放大電路是否屬于寬帶放大電路。解答02HLHLFFRBWFKLF21KDB03DB由于K2，它屬于寬帶放大電路3儀表放大電路的頻帶寬度為DC至10MHZ。請分別計算該放大電路的絕對帶寬和相對帶寬，并判斷該放大電路是否屬于寬帶放大電路。解答絕對帶寬10HLBWFMZ相對帶寬2LGKF2所以它屬于寬帶放大電路。4某射頻信號源的輸出功率為POUT13DBM，請問信號源實際輸出功率P是多少MW解答10LG20OUTPDBMMW5射頻功率放大電路的增益為GP7DB，如果要求輸出射頻信號功率為POUT1W，則放大電路的輸入功率PIN為多少L9OUTPINIG6在阻抗為Z075的CATV系統(tǒng)中，如果測量得到電壓為20DBV，則對應(yīng)的功率P為多少如果在阻抗為Z050的系統(tǒng)中，測量得到相同的電壓，則對應(yīng)的功率P又為多少解答091LGVDBUVZPDBM0LM當(dāng)0Z75時，887DBM當(dāng)50時，869DBM7使用（230）式定義的品質(zhì)因數(shù)，計算電感L、電容C、電阻R并聯(lián)電路的品質(zhì)因數(shù)Q0。解答假設(shè)諧振頻率時，諧振電路獲得的電壓為0COSVTWT2200001COS4TTCETDVWTDT20204LILC電阻R損耗的平均功率為20LOSP因此并聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)0Q為00LCLOSEQW8使用圖212（B）的射頻開關(guān)電路，如果PIN二極管在導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)的阻抗分別為ZF和ZR。請計算該射頻開關(guān)的插入損耗IL和隔離度IS。解答插入損耗02LGFZIL隔離度0LRS9請總結(jié)射頻二極管的主要種類、特性和應(yīng)用領(lǐng)域。解答種類特性應(yīng)用范圍肖特基二級管具有更高的截止頻率和更低的反向恢復(fù)時間用于射頻檢波電路，調(diào)制和解調(diào)電路，混頻電路等PIN二極管正偏置的時候相當(dāng)于一個電流控制的可變電阻，可呈現(xiàn)非常低的阻抗，反偏置的是相當(dāng)于一平行平板電容應(yīng)用于射頻開關(guān)和射頻可變電阻變?nèi)荻O管從導(dǎo)通到截止的過程中存在電流突變，二極管的等效電容隨偏置電壓而改變主要用于電調(diào)諧，還可用作射頻信號源10雪崩二極管、隧道二極管和GUNN二極管都具有負阻的特性，盡管形成負阻的機理完全不一致。請設(shè)計一個簡單的電路，利用二極管的負阻特性構(gòu)建一個射頻振蕩電路。解答DZ0500108Z050013550111）試比較射頻場效應(yīng)管與射頻雙極型晶體管結(jié)構(gòu)和特性上的差異。2）試討論晶體管小信號模型和大信號模型的主要區(qū)別。請問能否使用晶體管大信號模型分析射頻小信號。解答場效應(yīng)管是單極性器件，只有一種載流子對通道電流做出貢獻，屬于壓控器件，通過柵極源極的電壓控制源極漏極電流變化；使用GAAS半導(dǎo)體材料MISFET的截止頻率可以達到6070GHZ,，HEMT可以超過100GHZ，因此在射頻電路設(shè)計中經(jīng)常選用它們作為有源器件使用；雙極型晶體管分為PNP和NPN兩種類型，其主要區(qū)別在于各級的參雜類型不一致，屬于電流控制器件，正常工作時，基極發(fā)射極處于正偏，基極發(fā)射極處于反偏；通過提高摻雜濃度和使用交指結(jié)構(gòu)，可以提高其截止頻率，使其可以在整個射頻頻段都能正常工作大信號模型是一個非線性模型，晶體管內(nèi)部的等效的結(jié)電容和結(jié)電阻會發(fā)生變化，小信號模型是一個線性模型，可認為晶體管的個參數(shù)保持不變。能使用晶體管的大信號模型分析射頻小信號。12肖特基二極管的伏安特性為1ASVIRSIE其中反向飽和電流為120，電阻RS15。試編寫計算機程序，計算當(dāng)VA在0V10V之間變化時，肖特基二極管電流I的變化。INCLUDE“MATHH“FLOATDLFLOATVAFLOATI1IFVA1E3UWL/HQIUAQIUBQIUEFQIUFZLQIUZUWH/HQIUAQIUBQIUEFQIUFZHQIUZWWLWH/2UW/HQIUAQIUBQIUEFQIUFZQIUZTZZ0/Z0IFZZ0IFZHZ0WHWELSEWLWELSEIFZLZ0WHWELSEWLWPRINTF“106F“,WGETCH子函數(shù)同上21有一款免費的SMITH圓圖軟件，大小只有幾百KB字節(jié)。請在互聯(lián)網(wǎng)上搜索并下載該軟件，通過幫助文件學(xué)習(xí)軟件的使用方法，然后驗證習(xí)題中利用SMITH圓圖計算的結(jié)果。解答電子資源網(wǎng)可以找到習(xí)題41比較兩端口網(wǎng)絡(luò)阻抗矩陣、導(dǎo)納矩陣、轉(zhuǎn)移矩陣、混合矩陣的定義，討論四種網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的主要特點和應(yīng)用。解答見表412分析如圖4ERRORBOOKMARKNOTDEFINED所示T形網(wǎng)絡(luò)的阻抗，求該兩端口網(wǎng)絡(luò)的矩陣Z、導(dǎo)納矩陣Y和轉(zhuǎn)移矩陣A。Z2V1I1I2V2Z1Z3圖ERRORNOTEXTOFSPECIFIEDSTYLEINDOCUMENTERRORBOOKMARKNOTDEFINEDT形網(wǎng)絡(luò)解答轉(zhuǎn)移矩陣13122ZABCDZ阻抗矩陣12123Z導(dǎo)納矩陣321221132ZYZ3一段電長度為L特性阻抗為Z0的無耗傳輸線的轉(zhuǎn)移矩陣A為00COSSIN1ICLJZLAJ當(dāng)傳輸線終端連接阻抗為ZL的負載時，試分析該傳輸線輸入阻抗ZIN與負載ZL的關(guān)系。解答0120COSSINILJZLVVJII1220COSSINIVLJLIJZ01LINLJTGI4在射頻放大電路設(shè)計中，為了提高放大電路的性能經(jīng)常采用共基極晶體管放大電路，如圖4ERRORBOOKMARKNOTDEFINED所示。根據(jù)射頻晶體管的等效電路模型，請計算分析給出等效電路的兩端口網(wǎng)絡(luò)的混合參數(shù)H。BBCEIEICBJTBBCEIBICBJTRBERCEIBIBRBCVEBVCB圖ERRORNOTEXTOFSPECIFIEDSTYLEINDOCUMENTERRORBOOKMARKNOTDEFINED晶體管共基極放大電路解答混合矩陣11212VIHIV2100|CBBECEVVRHII112|1BIICEBR001|CBVVHII21|1BIICEBCRR5通過轉(zhuǎn)移矩陣A可以方便地計算級聯(lián)兩端口網(wǎng)絡(luò)的電路，因此經(jīng)常涉及到轉(zhuǎn)移矩陣與其他網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的相互轉(zhuǎn)換。請計算分析給出轉(zhuǎn)移矩陣A與導(dǎo)納矩陣Y之間的相互轉(zhuǎn)換計算公式。解答轉(zhuǎn)移矩陣12VVABICDI12VABIICD在導(dǎo)納矩陣中221002|VVIIYAB112|V利用條件代入式得2ABI12YCDA同理可得21YB從而可用轉(zhuǎn)移矩陣獲得導(dǎo)納矩陣121YDCBA6如果兩個兩端口網(wǎng)絡(luò)的散射參數(shù)S分別為023AS2103BS請判斷兩個兩端口網(wǎng)絡(luò)是有源網(wǎng)絡(luò)還是無源網(wǎng)絡(luò)，并說明原因和相應(yīng)可能的電路。解答第一個是有源網(wǎng)絡(luò)因其21，對應(yīng)的可能電路為放大器電路。第二個也是有源網(wǎng)絡(luò)，因為其一端口的反射系數(shù)1S要大于1，可能的電路是振蕩電路。7無耗網(wǎng)絡(luò)各端口的輸入功率之和PIN和輸出功率之和POUT相等。如果網(wǎng)絡(luò)是有耗網(wǎng)絡(luò)，將滿足關(guān)系PINPOUT；如果網(wǎng)絡(luò)是有源網(wǎng)絡(luò)，例如含有晶體管放大電路，將可能滿足關(guān)系PIN1,|1,|S11|1,|S22|1SSOUTBK1,|1,|S11|1,|S22|1OUTCK1,|1,|12射頻晶體管的S參數(shù)為087085624試討論該射頻晶體管的穩(wěn)定性。如果器件是條件穩(wěn)定（非絕對穩(wěn)定），請在SMITH圓圖上畫出輸入和輸出穩(wěn)定圓并標(biāo)出穩(wěn)定區(qū)域。解由絕對穩(wěn)定準(zhǔn)則12120793S21256K顯然1,，所以該器件是條件穩(wěn)定。輸入穩(wěn)定圓輸出穩(wěn)定圓3在設(shè)計一個射頻放大電路時，有三個晶體管A、B、C可以供選擇。試從穩(wěn)定性的角度出發(fā)選出最好的一個晶體管。晶體管S11S12S21S22A034170006704380045250B075900270509005160C06514000460245007065解對于A2478037486J，1K1,K，該晶體管滿足決定穩(wěn)定條件。對于B5125J，04,，該晶體管不滿足決定穩(wěn)定條件。對于C0303864J，121,，該晶體管滿足決定穩(wěn)定條件。由單參數(shù)判斷準(zhǔn)則有15A，0C，即AC。所以應(yīng)選用晶體管A。4以獲得最大功率增益為目的，在Z050的系統(tǒng)中設(shè)計一個射頻放大電路。已知當(dāng)工作在1GHZ下，VCE10V，IC10MA時，晶體管的參數(shù)為514695S要求給出輸入匹配電路和輸出匹配電路，并計算最大功率增益。解由條件可知1,K，該晶體管滿足決定穩(wěn)定條件。由120S可知，此題屬于單向傳輸情況，則有01ININZS代入?yún)?shù)，得50382INJ，則186254INZJ同理，由02OUTOUTZS，可得274OUTJ匹配網(wǎng)絡(luò)由SMITH圓圖可得6514PH21PF晶體管輸入匹配電路52NH18PF晶體管輸出匹配電路最大功率增益為2MAX1250817TGSDB5某射頻放大電路基于Z050進行設(shè)計，其晶體管的參數(shù)為734905如果信號源的內(nèi)阻為ZS50，負載端的電壓反射系數(shù)為059L。試求放大電路的轉(zhuǎn)換功率增益GT、工作功率增益GP和可用功率增益GA。解由120S可知，此題屬于單向傳輸情況。則12,INOUTS由5SZ，則0S轉(zhuǎn)換功率增益TG2222111SLLINS650DB工作功率增益P221LINS4可用功率增益AG2121SOUT39DB6某個GAASFET射頻放大電路使用的場效應(yīng)管的參數(shù)為0580445S試問1）該放大電路是否穩(wěn)定2）放大電路的最大功率增益是多少3）在Z050的系統(tǒng)中，放大電路輸入阻抗是多少4）在放大電路獲得最大功率增益時，負載的阻抗是多少解由條件可知，此為單向傳輸情況。（1）由K和的定義，則1212053S12顯然有,，所以該放大電路是絕對穩(wěn)定的。（2）2MAX128415TGSDB（3）01ININZ，則67IN（4）當(dāng)放大電路獲得最大功率增益時，有2LS，又因為0LZ，則6851LZJ7計算射頻系統(tǒng)的總功率增益和總噪聲系數(shù)，參數(shù)如圖7ERRORBOOKMARKNOTDEFINED。A4A1A2M3PIN混頻器F105DBGA114DBF209DBGA214DBF375DBGA375DBF445DBGA416DBA5F545DBGA516DBPOUT圖ERRORNOTEXTOFSPECIFIEDSTYLEINDOCUMENTERRORBOOKMARKNOTDEFINED射頻系統(tǒng)框圖解總功率增益為1234567AAADB總噪聲系數(shù)3524112123123410AAAAAFFFGGG8射頻接收系統(tǒng)的框圖如圖7ERRORBOOKMARKNOTDEFINED所示，計算系統(tǒng)總增益和總噪聲系數(shù)。AA混頻器RF中放F4DBG10DBIL4DBF3DBG20DB帶通濾波器高放IL2DBIF圖ERRORNOTEXTOFSPECIFIEDSTYLEINDOCUMENTERRORBOOKMARKNOTDEFINED射頻接收系統(tǒng)框圖解總功率增益為24DB總噪聲系數(shù)為5221837518051FDB9設(shè)計一個工作在20GHZ的射頻放大電路，實現(xiàn)最大功率增益，其中晶體管的散射參數(shù)為06170243283S使用集總參數(shù)器件設(shè)計出L型輸入和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)。解由條件可知1,K，該晶體管滿足決定穩(wěn)定條件。由120S可知，此題屬于單向傳輸情況。則12,INOUTS5067INZ,得124INZJ083OUT,得95OUTJ在SMITH圓圖中設(shè)計匹配電路2NH28PF晶體管輸入匹配電路62NH2PF晶體管輸出匹配電路10一個GAASFET射頻晶體管工作在2GHZ的頻率下，直流偏置為VDS35V、ID015IDDS12MA。該晶體管的散射參數(shù)為12085194637S噪聲參數(shù)為MIN125DB03694OPTNFR使用該晶體管設(shè)計一個工作在2GHZ具有最小噪聲系數(shù)的射頻放大電路，并求出該低噪聲放大電路的最大功率增益。解當(dāng)具有最小噪聲系數(shù)的時候，需要滿足條件0736SOPT晶體管輸出端口的電壓反射系數(shù)1258024SOUTJ要在最小噪聲系數(shù)的條件下獲得最大功率增益，需要在輸出端口滿足阻抗共軛匹配條件，即OUTL，則最大功率增益MAXLNG為22MAX112OUTLNOUTTSS0643248095DB11使用負反饋技術(shù)設(shè)計一個寬帶射頻放大電路，要求在Z050的系統(tǒng)中實現(xiàn)GT10DB的功率增益。求1）放大電路的電壓放大倍數(shù)；2）并聯(lián)反饋電阻R2的值；3）晶體管的轉(zhuǎn)移電導(dǎo)GM的最小值。解（1）功率增益為GT10DB，則相應(yīng)的電壓增益為10DB，電壓放大倍數(shù)為06（2）由201RZ，則208R（3）由083MGS，所以晶體管的轉(zhuǎn)移電導(dǎo)最小值為00832S12采用典型的負反饋放大電路，已知晶體管在1GHZ的S參數(shù)為120978S為了在50的射頻通信系統(tǒng)中使用，并獲得GT10DB的轉(zhuǎn)換功率增益，輸入和輸出電壓駐波系數(shù)要求VSWRIN1和VSWROUT1，求并聯(lián)反饋電阻R2的值。解由20TRZG可得，208R13設(shè)計晶體管功率放大電路的輸入和輸出匹配電路，已知晶體管大信號的S參數(shù)為067140152362S，1DB30MP，1DB0G，并求出工作在1DB增益壓縮點時，需要輸入的射頻功率。解由條件可知,K，該晶體管滿足決定穩(wěn)定條件。對于雙向傳輸情況，計算得1212,07,5638,0356BCC則211401SM228356LC那么12061079LINSJ12324523SOUTJ可得，6874INZJ，17OUTZJ在SMITH圓圖中設(shè)計匹配電路16NH23PF晶體管輸入匹配電路38NH22PF晶體管輸出匹配電路工作在1DB增益壓縮點時,1120INDBDBDBPMGM14某射頻晶體管從100MHZ到1500MHZ頻率范圍內(nèi)的S參數(shù)為S11S21S12S22FMHZMAGANGMAGANGMAGANGMAGANG|S21|2DB100065174340414600145908512330620007141132466125002043065933278300074113218411140023360539362534000754143144610700243304713523250007611511184102002531042934215600076515510009800263204053420070007671598639500273203893418780007681627599300283303773417690007691646779100283403703416610000770166611890029350365341571500077017141081003441035838122在50的射頻通信系統(tǒng)中，設(shè)計具有轉(zhuǎn)換功率增益GT10DB的寬帶負反饋射頻放大電路，獲得良好的帶內(nèi)增益平坦度和較小的輸入輸出駐波系數(shù)。解設(shè)計思路先設(shè)計反饋網(wǎng)絡(luò)，接著將晶體管網(wǎng)絡(luò)和反饋網(wǎng)絡(luò)合并為一個網(wǎng)絡(luò)考慮，最后設(shè)計輸入匹配網(wǎng)絡(luò)和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)。過程較為繁瑣，具體設(shè)計可參照教材例711，這里不再進行重復(fù)。習(xí)題81分析LC反饋型振蕩電路的類型和特點，比較這些振蕩電路的應(yīng)用范圍和適用條件。LC反饋型振蕩電路包括互感LC振蕩電路、電容三點式振蕩電路和電感三點式振蕩電路。互感LC振蕩電路利用變壓器組成反饋網(wǎng)絡(luò)，既完成了阻抗變換，又完成了相位轉(zhuǎn)化，結(jié)構(gòu)簡單，輸出電壓高。主要應(yīng)用到頻率較低的射頻電路中。電容三點式振蕩電路使用電感和電容并聯(lián)諧振電路作為選頻網(wǎng)絡(luò)，使用電容作為反饋元件，頻率穩(wěn)定度高，振蕩頻率高，輸出波形好。應(yīng)用在頻率較高的射頻電路中。電感三點式振蕩電路使用電感和電容并聯(lián)諧振電路作為選頻網(wǎng)絡(luò)，以電感抽頭的方式實現(xiàn)阻抗調(diào)節(jié)并與電容串聯(lián)構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)，電路簡單，易起振。應(yīng)用在頻率較高的射頻電路中，不適用于高品質(zhì)因數(shù)的振蕩電路。2在滿足振幅條件的情況下，用相位條件判斷856中的振蕩電路射頻等效電路，哪些電路一定能夠起振哪些電路一定不能起振哪些電路需要滿足一定的條件才能起振并確定需要滿足什么樣的條件（LC電路的諧振頻率用F01、F02、F03表示）CLC3C1L1C2F01C1L3C2L1F01不能起振不能起振不能起振C1L3C2L1F01C1L1C2F01L2F02L3C1L3C2L1F01當(dāng)0F時，才能起振當(dāng)0102FF時，才能起振不能起振L1C1L2F01L3C1L3C2L1F01L2C3F02F03C1C2L1F01L2C3F02不能起振當(dāng)01F且02F且03F時當(dāng)01F且0F時或當(dāng)且且時才能起振才能起振圖8563如果石英晶振的參數(shù)為LQ4H，CQ63103PF，C02PF，RQ100，試求1）串聯(lián)諧振電路的頻率FQ；2）并聯(lián)諧振電路的頻率FP以及和串聯(lián)諧振頻率FQ的差異；3）晶振的品質(zhì)因數(shù)Q和等效并聯(lián)電阻的大小。解（1）石英晶振的串聯(lián)諧振頻率15124630QQFMHZLC（2）石英晶振的并聯(lián)諧振頻率15120630QQFZ所以晶振的并聯(lián)諧振頻率和串聯(lián)諧振頻率的差異為0（3）晶振的品質(zhì)因數(shù)為65021421LQR所以晶振的等效并聯(lián)電阻大小為51061200RC4給出具有下列特征的晶體振蕩電路1）使用NPN型場晶體管；2）使用晶振作為電感元件；3）采用正極接地的電源供電；4）發(fā)射極射頻接地；5）晶體三極管發(fā)射極和集電極之間為LC并聯(lián)諧振電路。解見下圖RFCVCRERB1RB2C1C2CB5在圖828中的負阻振蕩電路中，電感為L25NH，電容為C5PF，負阻器件采用純負電阻元件RIN301A，其中A為振蕩信號幅度。求該振蕩電路的振蕩頻率和最大輸出功率時負載RL的數(shù)值。解振蕩電路的振蕩頻率為9121452250FMHZC負載獲得最大功率輸出時，負載013LR6一個負阻器件可以等效為一個電容C和一個負電導(dǎo)GIN并聯(lián)來表示，如所示。負電導(dǎo)GIN的數(shù)值僅取決于振蕩電路的振幅，滿足條件01INAG其中A0為正常數(shù)。A）求證如果在0時負阻振蕩電路工作在穩(wěn)定的振蕩狀態(tài)，可以滿足以下條件002202LINLARCXGDB）求證當(dāng)負載得到最大的輸出功率時，負載的導(dǎo)納GL滿足條件03LGRLGINACXLZIN,AZL圖857證明A222221ININIGJCCZJRXJG1當(dāng)負阻振蕩電路工作在震蕩狀態(tài)時，電路的總阻抗為零。所以有0ILR20INLX3解（1）（2）（3）得到2LIR2INCG把01INAG帶入（1）得到02200INRCA0022220000002220111INAAGAGGRCC002232302LCGDXG所以00INLARDB當(dāng)振蕩信號的幅度為A時，負載LR得到的功率可以表示為21E2INPVIA其中電流的模值V與振蕩信號的幅度A成正比，即滿足線性關(guān)系V為正常數(shù)。把負阻的電導(dǎo)表達式帶入上式，可以得到201LAPG對其求導(dǎo)并令其為零20032LDA求解該式得到負載獲得振蕩電路最大功率時信號幅度為03負阻的電導(dǎo)值為01ING所以013LING7使用GAASFET共柵極放大電路形式，設(shè)計一個工作頻率為10GHZ負阻振蕩電路。已知VDS6V，IDS150MA，場效應(yīng)管的S參數(shù)為0853602369157在完成振蕩電路的設(shè)計后，畫出場效應(yīng)管的直流偏置網(wǎng)絡(luò)。略8當(dāng)振蕩頻率接近諧振頻率0時，考慮839（B）中的介質(zhì)諧振腔振蕩電路，由諧振介質(zhì)兩側(cè)的微帶線等效為一個兩端口網(wǎng)絡(luò)。試證明該兩端口網(wǎng)絡(luò)的S參數(shù)為0001212JQJSJJ證明由教材公式（868）可知，該等效網(wǎng)絡(luò)的歸一化阻抗為012ZJ該網(wǎng)絡(luò)的歸一化輸入阻抗為01INJQ所以12IZS002104221JJQSJ因為該振蕩電路為對稱結(jié)構(gòu)，有12S21S所以該兩端口網(wǎng)絡(luò)的S參數(shù)為0001212JQJSJJ9設(shè)計一個振蕩頻率為12GHZ的介質(zhì)諧振腔振蕩電路，采用共源極結(jié)構(gòu)的GAASFET，在12GHZ的頻率下，場效應(yīng)管的S參數(shù)為0671045931選取耦合系數(shù)10，傳輸線特征阻抗為Z050。（略）10比較LC反饋型晶體管振蕩電路和負阻型晶體管振蕩電路，從電路構(gòu)成、應(yīng)用范圍、設(shè)計方法上分析兩種振蕩電路的區(qū)別。反饋型振蕩電路由射頻晶體管兩端口網(wǎng)絡(luò)和一個反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，采用在射頻放大電路中引入正反饋網(wǎng)絡(luò)和頻率選擇網(wǎng)絡(luò)形成振蕩電路。負阻型振蕩電路由射頻負阻有源器件和頻率選擇網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。負阻型振蕩電路通常不出現(xiàn)反饋網(wǎng)絡(luò)，而反饋型振蕩電路一定出現(xiàn)正反饋網(wǎng)絡(luò)。通常反饋型振蕩電路應(yīng)用在射頻中低頻段，負阻型振蕩電路應(yīng)用在射頻高頻段，如微波、毫米波頻段。11在互聯(lián)網(wǎng)上搜索一款可調(diào)諧的壓控振蕩集成電路，能夠工作在10MHZ到1000GHZ的范圍內(nèi)。根據(jù)查找到的集成電路資料，列出其主要技術(shù)指標(biāo)，并繪出一個工作在900MHZ的電路圖。（略）12編寫計算機程序，模擬LC振蕩電路從電路起振到達到平衡狀態(tài)的過程，觀察輸出振幅的變化。提示需要設(shè)定放大電路的增益與振幅的非線性關(guān)系。（略）習(xí)題91一個射頻通信系統(tǒng)中，接收頻帶范圍為869MHZ至894MHZ，第一中頻頻率為87MHZ，信道帶寬為30KHZ。試分別求高本振和低本振的頻率，并計算相應(yīng)情況下的鏡像頻率。解IFINLOW，LINIFW或LOINIFW可求得86948152IFMHZ低本征頻率7945LZ高本征頻率68OF鏡像頻率IIN，2794581705IWMHZZMHZ62試比較混頻電路的變頻損耗和變頻增益的區(qū)別，以及變頻增益與電壓放大倍數(shù)之間的關(guān)系。解變頻損耗10LGRFCIPLDB，輸入的射頻功率大于輸出的中頻功率變頻增益CRFG，輸出的中頻功率大于輸入的射頻功率以分貝為單位時，變頻增益等于電壓放大倍數(shù)。3檢波二極管的參數(shù)如下701521SJSLIANCPFRM試計算在下列條件下的電壓靈敏度V頻率F0（GHZ）溫度T（K）偏置電流I0（A）22960229640102960103730解（1）296510TKVMVQ187/2DITGAWN7052610JSVRKIA當(dāng)L時，3605/VIJRV當(dāng)M時，6113910/28LLMVJMVWRK（2）29650TKVMQ187/1DITGAWNV7052640JSRIA當(dāng)L時，4250/VIJRV當(dāng)1LRM時，441112502510/68LLVRMVJMVWR329650TKVMQ187/21DITGAWNV705260JSRKIA當(dāng)L時，3605/VIJRV當(dāng)1M時，6113910/28LLMVJMVWRK437260TKVMQ149/215DITGAWNV70360JSRKIA當(dāng)L時，3605/VIJRV當(dāng)1M時，61137410/LLMVJMVWRK4一個檢波二極管具有以下參數(shù)8001521125SJLSPIANCPFNHCFT試計算三種情況下二極管檢波電路的輸入阻抗A）I00，F(xiàn)2GHZ；B）I00，F(xiàn)6GHZ；I050A，F(xiàn)2GHZ；解（1）801265TJSNVMVRKI11/274INLSCJJCPSJJPZZRJLRJC（2）80152650TJSIA11/2850INLSCJJCPSJJPJJ（3）8015250TJSVMVRI11/8053INLSCJJCPSJJPZZRJLRJC5一個檢波二極管在4GHZ的頻率下具有參數(shù)7010121252SJLSPIANCPFRKNHCFT使用該二極管設(shè)計一個檢波電路在4GHZ的頻率下獲得最大的電壓靈敏度。解假定二極管電流I、結(jié)電壓JV和二極管電壓DV都是小信號，可以得到DSJVIR，1/JJJJIRW得到1/DJSJSJC射頻輸入信號轉(zhuǎn)化為直流信號022201COS4JJJTJTJIVTVVDIINVRN對于負載開路情況，可以忽略二極管的串聯(lián)電阻S，得到直流電流的變化為24JDCTVINVR如果考慮負載L的影響，不忽略二極管的串聯(lián)電阻SR，得到直流電流的變化為2JDCTSVI二極管的射頻輸入功率21EE2DINDDVPIY1/JJDSSRYC22/EJJJSDSR可得，221/JJINSJVP電流靈敏度211/DCIINTSJSJJSJNVRRC在負載開路情況下的電壓靈敏度0TIIJSNVI如果負載不是開路的情況，電壓靈敏度LLVRIJV為二極管的等效電阻如果電壓靈敏度依賴于工作電流達到極值，需要滿足0TI，0TSII。解得，39126MAX3012504104710STTJLRINVCA6047JSTRKIISRJCJJV6一個檢波二極管在10GHZ的頻率下具有參數(shù)70101152SJPSIANCPFRLNHT試計算當(dāng)偏置電流分別為I00、20、50A時，二極管的開路電壓靈敏度。（忽略偏置電流對二極管結(jié)電容的影響。）解20T，5TVMV（1）I時，70125TJSNVRKI18/22DITGAW當(dāng)時，3651049/VIJV（2）0IA時，702138TJSNMVRI118/25DITGANV當(dāng)R時，43620/VIJVW（3）05IA，70591TJSMVRI18/225DITGANV當(dāng)R時，3490VIJV7根據(jù)以下參數(shù)計算二極管的動態(tài)品質(zhì)因數(shù)QD，并計算設(shè)計該二極管阻抗調(diào)節(jié)電路需要的ZM。006228GHZ7121OFONJSBIPPVMCPFRFNLN解假設(shè)710SIA，501TTJVNSSRIEI當(dāng)0OFV時，71250JMVRKA53MBIV，且OF051JJOFBICP11/58FLPSCJJCPPSJJPZRZJLRJC當(dāng)60ONVM時，6071259ONTJVMVNSAEIE，00560351083717JONMJMBIBICPFVMPFV1