2025年無線電專業(yè)測(cè)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.在自由空間中，頻率為3GHz的電磁波其波長(zhǎng)最接近下列哪一數(shù)值？A.0.1m??B.0.3m??C.1m??D.3m答案：A解析：λ=c/f=3×10?/(3×10?)=0.1m。自由空間波速c≈3×10?m/s。2.某接收機(jī)前端噪聲系數(shù)為3dB，天線等效噪聲溫度為290K，則系統(tǒng)噪聲溫度最接近A.290K??B.430K??C.580K??D.870K答案：B解析：Tsys=Ta+(F?1)T0=290+(10^(3/10)?1)×290≈290+140=430K。3.下列哪種調(diào)制方式在相同誤碼率下所需Eb/N0最低？A.BPSK??B.QPSK??C.16QAM??D.64QAM答案：A解析：BPSK為二進(jìn)制調(diào)制，星座點(diǎn)間距最大，抗噪能力最強(qiáng)。4.在50Ω微帶線中，若相對(duì)介電常數(shù)εr=4.3，基板厚度h=0.8mm，則寬度w≈A.0.3mm??B.0.8mm??C.1.5mm??D.2.2mm答案：C解析：使用Wheeler公式迭代得w/h≈1.9，w≈1.5mm。5.某PLL參考頻率10MHz，分頻比N=360，則VCO輸出頻率為A.3.6MHz??B.36MHz??C.360MHz??D.3.6GHz答案：D解析：fout=N·fref=360×10MHz=3.6GHz。6.在EMC測(cè)試中，CISPR22規(guī)定B級(jí)設(shè)備在30–230MHz頻段內(nèi)輻射限值為A.30dBμV/m??B.40dBμV/m??C.50dBμV/m??D.60dBμV/m答案：B解析：CISPR22B級(jí)3m法限值40dBμV/m（準(zhǔn)峰值檢波）。7.某功率放大器1dB壓縮點(diǎn)P1dB=30dBm，增益G=15dB，則輸入P1dB為A.15dBm??B.30dBm??C.45dBm??D.?15dBm答案：A解析：Pin,1dB=Pout,1dB?G=30?15=15dBm。8.在HFSS中，若端口激勵(lì)模式設(shè)為TEM，則求解器默認(rèn)邊界條件為A.PEC??B.PMC??C.Radiation??D.LumpedRLC答案：A解析：TEM端口默認(rèn)以理想導(dǎo)體(PEC)作為參考地。9.下列哪種天線在水平面具有全向輻射且垂直極化？A.半波偶極子??B.微帶貼片??C.螺旋天線??D.拋物面反射器答案：A解析：半波偶極子垂直放置時(shí)水平面方向圖近似圓形，且為垂直極化。10.在LoRa調(diào)制中，當(dāng)擴(kuò)頻因子SF=12，帶寬BW=125kHz時(shí)，符號(hào)速率約為A.18bps??B.183bps??C.1.83kbps??D.18.3kbps答案：B解析：Rs=BW/2^SF=125k/4096≈30.5sym/s，每符號(hào)攜帶SFbit，Rb≈30.5×12≈366bps，實(shí)際有效183bps（因編碼率）。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分；多選少選均不得分）11.下列哪些措施可降低射頻功率放大器的記憶效應(yīng)？A.包絡(luò)阻抗調(diào)制??B.數(shù)字預(yù)失真??C.包絡(luò)注入??D.提高偏置電壓??E.降低負(fù)載Q值答案：B、C、E解析：數(shù)字預(yù)失真補(bǔ)償非線性，包絡(luò)注入抑制低頻阻抗調(diào)制，低Q負(fù)載拓寬帶寬減少記憶。12.關(guān)于S參數(shù)，下列說法正確的是A.S11=0表示全匹配??B.S21>1表示有源??C.S12反映反向隔離??D.S矩陣對(duì)無源網(wǎng)絡(luò)必酉??E.S參數(shù)與端口阻抗無關(guān)答案：A、B、C、D解析：S參數(shù)定義基于端口阻抗，故E錯(cuò)；無源網(wǎng)絡(luò)滿足能量守恒，S矩陣酉。13.在毫米波頻段，下列哪些傳輸線結(jié)構(gòu)可抑制表面波？A.基片集成波導(dǎo)(SIW)??B.微帶線??C.共面波導(dǎo)(CPWG)??D.空氣填充波導(dǎo)??E.帶狀線答案：A、D解析：SIW與金屬波導(dǎo)具有截止頻率，天然抑制表面波；微帶/CPWG/帶狀線易激勵(lì)表面波。14.關(guān)于OFDM峰均比(PAPR)，下列說法正確的是A.與載波數(shù)量正相關(guān)??B.采用μ律壓擴(kuò)可降低PAPR??C.選擇性映射(SLM)無失真??D.clipping屬于失真類技術(shù)??E.PAPR僅與調(diào)制方式有關(guān)答案：A、B、C、D解析：PAPR還與載波相位組合有關(guān)，故E錯(cuò)。15.下列哪些測(cè)試可評(píng)估接收機(jī)阻塞性能？A.鄰道選擇性??B.雜散響應(yīng)??C.互調(diào)抑制??D.靈敏度??E.鏡像抑制答案：A、B、C解析：靈敏度測(cè)最小可辨信號(hào)，鏡像抑制測(cè)鏡像頻率抑制，與阻塞無直接關(guān)聯(lián)。三、填空題（每空2分，共20分）16.已知自由空間路徑損耗公式Lp=32.45+20logf+20logd，其中f單位為MHz，d單位為km。若f=5.8GHz，d=2km，則Lp=________dB。答案：32.45+20log(5800)+20log(2)=32.45+75.3+6≈113.8dB17.某天線增益15dBi，輸入功率10W，則其在最大輻射方向上的等效全向輻射功率EIRP=________dBm。答案：10W=40dBm，EIRP=40+15=55dBm18.在ADS諧波平衡仿真中，若基頻f0=1GHz，設(shè)置5次諧波，則最高仿真頻率為________GHz。答案：5GHz19.當(dāng)史密斯圓圖上的阻抗點(diǎn)沿等駐波圓順時(shí)針移動(dòng)時(shí)，表示向________方向移動(dòng)。答案：信源（或發(fā)生器）20.某矩形波導(dǎo)WR90的截止頻率為6.557GHz，則其工作主模為________模。答案：TE1021.在射頻CMOS設(shè)計(jì)中，采用差分結(jié)構(gòu)的主要好處是抑制________干擾。答案：共模22.若某PLL相位噪聲在1MHz頻偏處為?110dBc/Hz，則積分相位噪聲從1kHz到10MHz帶寬內(nèi)約為________°rms。答案：θrms=√[2∫L(f)df]≈√[2×(?110+10log(10MHz?1kHz))]≈0.5°（允許0.4–0.6°）23.當(dāng)使用網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行TRL校準(zhǔn)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)件“L”代表________。答案：Line（傳輸線）24.在EMC傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試中，LISN的阻抗在0.15–30MHz范圍內(nèi)標(biāo)稱值為________Ω。答案：5025.某FPGA實(shí)現(xiàn)數(shù)字下變頻，采樣率fs=122.88MHz，中心頻率fc=30.72MHz，則數(shù)控振蕩器(NCO)的相位增量字為________（十六進(jìn)制，24位無符號(hào)）。答案：round(30.72/122.88×2^24)=0x200000四、計(jì)算與推導(dǎo)題（共30分）26.（8分）證明：對(duì)于無耗傳輸線，當(dāng)負(fù)載ZL=Z0時(shí)，線上任意點(diǎn)反射系數(shù)Γ(z)=0，并推導(dǎo)此時(shí)電壓駐波比VSWR=1。答案與解析：反射系數(shù)定義Γ(z)=(ZL?Z0)/(ZL+Z0)·e^(2jβz)。當(dāng)ZL=Z0，分子為零，故Γ(z)=0。VSWR=(1+|Γ|)/(1?|Γ|)=(1+0)/(1?0)=1。得證。27.（10分）某射頻鏈路如圖：天線→LNA→Mixer→IFAMP。已知：天線噪聲溫度Ta=150K，LNA增益GL=20dB、噪聲溫度TL=50K，Mixer損耗LM=6dB（物理溫度Tm=290K），IFAMP增益GIF=30dB、噪聲系數(shù)FIF=6dB。求系統(tǒng)噪聲溫度Tsys及級(jí)聯(lián)噪聲系數(shù)Fcas。答案：先將損耗轉(zhuǎn)換為“增益”Gm=?6dB=0.25，其噪聲溫度Tm,eff=(1?Gm)Tm/Gm=3×290=870K。級(jí)聯(lián)公式：Tsys=Ta+TL+Tm,eff/GL+TIF/(GL·Gm)GL(線性)=100，Gm=0.25，TIF=(10^(6/10)?1)290≈290×3=870KTsys=150+50+870/100+870/(100×0.25)=200+8.7+34.8≈243.5KFcas=1+Tsys/T0=1+243.5/290≈1.84→10log(1.84)≈2.6dB28.（12分）設(shè)計(jì)一個(gè)微帶低通濾波器，截止頻率fC=3GHz，采用三階切比雪夫原型，紋波0.1dB，Z0=50Ω，εr=3.55，h=0.508mm。求：(1)原型低通g值；(2)采用高低阻抗線實(shí)現(xiàn)，取高阻抗Zh=110Ω，低阻抗Zl=25Ω，計(jì)算各段物理長(zhǎng)度；(3)畫出微帶拓?fù)洳?biāo)注尺寸（單位mm）。答案：(1)查表得g1=g3=1.0316，g2=1.1474。(2)高低阻抗線等效電感、電容：Lk=gk·Z0/(2πfC)，Ck=gk/(Z0·2πfC)對(duì)于高阻抗線：βl=Lk·vph/Zh，vph=c/√εeff。εeff≈(εr+1)/2+((εr?1)/2)(1+10h/Wh)^(?0.5)迭代得Wh≈0.18mm→εeff≈2.9→vph≈1.76×10?m/sl1=l3=L1·vph/Zh=1.0316×50/(2π×3GHz)×1.76×10?/110≈4.4mm低阻抗線：Wl≈4.2mm→εeff≈3.3→vph≈1.65×10?m/sl2=C2·Z0·vph=1.1474/(2π×3GHz)×50×1.65×10?≈1.0mm(3)拓?fù)洌?0Ω輸入→4.4mm/110Ω→1.0mm/25Ω→4.4mm/110Ω→50Ω輸出。五、綜合設(shè)計(jì)題（共35分）29.（15分）設(shè)計(jì)一個(gè)5.8GHzISM頻段反射面天線饋源，要求：增益≥18dBi，軸比≤1dB，駐波≤1.5，剖面高度≤15mm。給出：(1)選用天線類型及理由；(2)初步尺寸計(jì)算；(3)仿真優(yōu)化要點(diǎn)；(4)饋電匹配網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼霸担ń殡姵?shù)2.2，h=0.254mm）。答案：(1)選用縫隙耦合微帶貼片堆疊：剖面低、易圓極化、帶寬約3–4%，滿足軸比。(2)單貼片理論增益8dBi，采用2×2陣列，單元間距≈0.8λ0≈41mm，陣列增益+6dB，饋源喇叭再+4dB，合計(jì)≥18dBi。貼片尺寸L≈λd/2=c/(2f√εeff)≈8.7mm。(3)優(yōu)化：切角微擾實(shí)現(xiàn)圓極化，對(duì)角切Δ≈0.15L；縫隙長(zhǎng)度調(diào)諧耦合量；地板開槽抑制背瓣。(4)匹配網(wǎng)絡(luò)：50Ω→四分之一波長(zhǎng)變換器Zt=√(50×35)=42Ω，線寬0.3mm，長(zhǎng)度2.9mm；并聯(lián)開路短截線調(diào)諧虛部，長(zhǎng)度1.1mm。仿真得?15dB帶寬200MHz，VSWR≤1.5。30.（20分）軟件無線電平臺(tái)需實(shí)現(xiàn)2–30MHz短波接收機(jī)，ADC采樣率80MHz，目標(biāo)動(dòng)態(tài)范圍≥100dB，無雜散動(dòng)態(tài)范圍(SFDR)≥80dBc。給出：(1)系統(tǒng)架構(gòu)框圖；(2)計(jì)算所需最小ADC有效位數(shù)(ENOB)；(3)設(shè)計(jì)Dither注入方案；(4)設(shè)計(jì)數(shù)字下變頻(DDC)多級(jí)抽取濾波器組，給出每級(jí)抽取比、濾波器階數(shù)及FPGA資源估計(jì)；(5)說明如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制(AGC)環(huán)路，并給出環(huán)路帶寬與穩(wěn)定度分析。答案：(1)框圖：天線→BPF(2–30MHz)→LNA→衰減器→Mixer(高中頻IF=50MHz)→BPF(45–55MHz)→ADC→DDC→AGC→DSP。(2)SNR=6.02N+1.76dB，需100dB動(dòng)態(tài)→N≥(100?1.76)/6.02≈16.3，故需18位ADC，實(shí)際ENOB≥16.5位。(3)Dither：帶外寬帶噪聲?80dBm，注入ADC前，通過20dB耦合器疊加，可提升SFDR10dB。(4)三級(jí)抽?。杭?jí)1CIC(5階)抽8，級(jí)2FIR(半帶)抽2，級(jí)3FIR(根升余弦)抽2，總抽32→輸出2.5MHz。階數(shù)：CIC5階，半帶59階，根升余cosine127階。資源：XilinxKintex7DSP48E≈0.3×(59+127)=56個(gè)，BRAM≈3×(2×1024)=6塊。(5)AGC：數(shù)字功率檢測(cè)→IIR低通(帶寬1kHz)→PID(比例0.8，積分0.05，微分0)→控制VGA衰減器，環(huán)路延遲<50μs，相位裕度≥60°，穩(wěn)定。使用Z域根軌跡驗(yàn)證：閉環(huán)極點(diǎn)位于0.95e^(±j0.2)，滿足穩(wěn)定。六、實(shí)驗(yàn)與測(cè)量題（共20分）31.（10分）使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)測(cè)量未知阻抗Zx，步驟如下：(1)校準(zhǔn)：采用SOLT，標(biāo)準(zhǔn)件短路器電感值Lshort=20pH，開路器電容Copen=0.12pF，求校準(zhǔn)后在3GHz處的殘余誤差ε；(2)測(cè)量：測(cè)得S11=0.65∠?38°，求Zx；(3)評(píng)估：若VNA方向性為40dB，求測(cè)量不確定度Δ|Zx|。答案：(1)殘余反射誤差≈10^(?40/20)=0.01，相位誤差±0.6°。(2)Γ=0.65∠?38°，Zx=Z0(1+Γ)/(1?Γ)=50×(1+0.65∠?38°)/(1?0.65∠?38°)=50×(1.51?j0.40)/(0.49+j0.40)=82?j39Ω。(3)方向性引入Δ|Γ|≈0.01，Δ|Zx|≈2Z0Δ|Γ|/|1?Γ|2≈2×50×0.01/0.36≈2.8Ω。32.（10分）搭建5.8GHz功率放大器負(fù)載牽引測(cè)試系統(tǒng)：(1)畫出系統(tǒng)連接圖，標(biāo)注儀器型號(hào)；(2)說明預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原則；(3)給出負(fù)載牽引數(shù)據(jù)：PL=28dBm時(shí)，最佳ΓL=0.82∠125°，求對(duì)應(yīng)負(fù)載阻抗；(4)若基波阻抗已匹配，但二次諧波阻抗短路，給出諧波抑制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳⒂?jì)算微帶長(zhǎng)度。答案：(1)圖：信號(hào)源→隔離器→預(yù)匹配→調(diào)諧器→DUT→耦合器→功率計(jì)/頻譜儀，調(diào)諧器由兩個(gè)滑動(dòng)短截線組成，型號(hào)MauryMT982。(2)預(yù)匹配：將50Ω轉(zhuǎn)換至靠近最佳區(qū)域，減少調(diào)諧器行程，采用兩段λ/4變換器，降低插入損耗。(3)ZL=50×(1+ΓL)/(1?ΓL)=50×(1+0.82∠125°)/(1?0.82∠125