无线通信射频电路技术与设计(文光俊 电子工业出版社)习题答案ch2
射频电路设计理论与应用答案
射频电路设计理论与应用答案【篇一：《射频通信电路设计》习题及解答】书使用的射频概念所指的频率范围是多少？解：本书采用的射频范围是30mhz~4ghz1.2列举一些工作在射频范围内的电子系统，根据表1-1判断其工作波段，并估算相应射频信号的波长。
解：广播工作在甚高频（vhf）其波长在10~1m等1.3从成都到上海的距离约为1700km。
如果要把50hz的交流电从成都输送到上海，请问两地交流电的相位差是多少？解：8??f?3?1?0.6???4km1.4射频通信系统的主要优势是什么？解：1.射频的频率更高，可以利用更宽的频带和更高的信息容量2.射频电路中电容和电感的尺寸缩小，通信设备的体积进一步减小3.射频通信可以提供更多的可用频谱，解决频率资源紧张的问题4.通信信道的间隙增大，减小信道的相互干扰等等1.5 gsm和cdma都是移动通信的标准，请写出gsm和cdma的英文全称和中文含意。
（提示：可以在互联网上搜索。
）解：gsm是global system for mobile communications的缩写，意为全球移动通信系统。
cdma英文全称是code division multiple address,意为码分多址。
???4???2?k?1020k??0.283331.6有一个c=10pf的电容器，引脚的分布电感为l=2nh。
请问当频率f为多少时，电容器开始呈现感抗。
解：?wl?f??1.125ghz2 既当f=1.125ghz0阻抗，f继续增大时，电容器呈现感抗。
1.7 一个l=10nf的电容器，引脚的分布电容为c=1pf。
请问当频率f 为多少时，电感器开始呈现容抗。
解：思路同上，当频率f小于1.59 ghz时，电感器呈现感抗。
1.8 1）试证明（1.2）式。
2）如果导体横截面为矩形，边长分别为a和b，请给出射频电阻rrf与直流电阻rdc的关系。
解：r??l?s ???l,s对于同一个导体是一个常量2s??a当直流时，横截面积dc当交流时，横截面积sac?2?a?2rdc?a??ac?a?? 661.9已知铜的电导率为?cu?6.45?10s/m，铝的电导率为?al?4.00?10s/m，金的电导率6为?au?4.85?10s/m。
(完整版)《射频电路理论与设计》习题参考答案
引言0.3 解：利用公式l jZ Z in λπ2tan 0=进行计算（1）m n n l l jZ Z in 6660102)12(32106)12(21062tan⨯+=⨯⨯+=∞=⨯=πππ 可见l 至少应该是1500Km（2）m n n l l jZ Z in 222010)12(875.12105.72)12(105.72tan---⨯+=⨯⨯+=∞=⨯=πππ l 至少是1.875cm 。
0.4 解：利用公式CX L X C L ωω1,-==进行计算 （1）Hz f 40=所以ππω802==f791051.210999.080--⨯=⨯⨯=πL X121210360.0100111.0801⨯-=⨯⨯-=-πC X （2）Hz f 9104⨯=，991081042⨯=⨯⨯=ππω3129991047.3100111.0108109.2510999.0108⨯-=⨯⨯⨯-==⨯⨯⨯=--ππC L X X 可见在低频时分布电感和分布电容可以忽略，但在射频时分布电感和分布电容却不能忽略。
0.5解：集肤效应是指当频率升高时，电流只集中在导体的表面，导体内部的电流密度非常小。
而趋肤深度是用来描述集肤效应的程度的。
利用公式μσπδf 1=来计算。
已知铜的磁导率m H /1047-⨯=πμ，电导率m S /108.57⨯=σ（1）m 00854.0108.510460177=⨯⨯⨯⨯⨯=-ππδ（2）m m μππδ21.110121.0108.510410315779=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=--由计算数据可得，用铜线传输电能时，60Hz 时是不需要考虑集肤效应的，但是当传输射频信号时，3GHz 时需要考虑集肤效应。
0.6 解：利用公式DC RF R a R δ2≈，μσπδf 1=计算 已知铜的磁导率m H /1047-⨯=πμ，电导率m S /108.57⨯=σ（1）m 57761000.3108.5104105001--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=ππδ7.161000.3210153=⨯⨯⨯≈--DC RF R R （2）m 67791031.3108.51041041--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=ππδ 1.1511031.3210163=⨯⨯⨯≈--DC RF R R 通过计算数据结果说明在射频状况下，电阻损耗很大。
微波技术与天线习题答案第二章电子工业出版社
第二章2-1 答： 将微波元件等效为网络进行分析，就是用等效电路网络参数代替原微波元件对原系统的影响。
它可将复杂的场分析变成简单易行的路分析，为复杂的微波系统提供一种简单便捷的分析工具。
2-2 答： 波导等效为双线的等效条件是两者的传输功率相等，由于模式电压，电流不唯一，导致等效特性阻抗，等效输入阻抗也不唯一，而归一化阻抗仅由反射系数确定，反射系数是可唯一测量的微波参量。
因而归一化阻抗也是唯一可确定的物理量。
故引入归一化阻抗的概念。
2-3 答： 归一化电压U 与电流I 和不归一电压U ，电流I 所表示的功率要相等，由此可得U I，的定义为U I ，2-4 答： (a) 由121220.02U U I U I ==+ 得 10[]0.021A ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦ (b) 由12212200U U I I I =+= 得 1200[]01A ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦(c) 由12121U nU I I n== 得 0[]01/n A n ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦ (d) 由 传输线方程已知终端条件的解双曲函数的形式，将j γβ=，11(),()z l z l U z U I z I ''==''==代入得1202122cos sin sin cos U lU jZ lI l I j U lI Z ββββ=+=+ 即 00cos sin []sin /cos ljZ l A j l Z l ββββ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦当 /2l θβπ==时 0100[]0.010j A j ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦(e) 将 l θβπ== 代入(d)中解 可得2-5 解： (a) 01/00[]00/0j n jn a j n j n ⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦(b) 010*******02020100/.0[]/0/00/.jZ jZ Z Z A j Z j Z Z Z -⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦2-6 解： (a)等效电路如图所示由 1221222U U j I I j U I =-+=+ 得 11221211()2211()22U I I j j U I I j j =-+-=+-即 1/21/2/2/2[]1/21/2/2/2j j jj Z j j j j --⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦ (b)等效电路如图所示 由1212U jI I jU == 得12210()()()0U j I U j I =+--=-+ ∴0[]0j Z j -⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦(c)等效电路如图所示由 1221222U U J I I j U I =+=- 得 112212()22()22j jU I I j j U I I =---=-+-∴ /2/2[]/2/2j j Z j j --⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦2-7 证： 由 111112U Z I Z I =+ ① 2121222U Z I Z I =+ ② 将 22L U Z I =-代入 ② 得 122122L IZ Z Z I -=+ ∴ 212121112111122in LU I Z Z Z Z Z I I Z Z ==+=-+ 2-8 证： 由 111112I Y U Y U =+ ① 212122I Y U Y U =+ ②将 22L I Y U =-代入②得 22121/L Y Y Y UU -=+ 即212122LU Y U Y Y =-- 代入①有 2-9 证： 由互易时 det[A]=1 可得即 12A x = 且 20xB +≠ 0B ≠2-10 证： ∵11121221212222U a U a I I a U a I =+=+ 且22L U Z I = ∴ 1112212111212122222122//L in L U a U I a a Z a Z I a U I a a Z a ++===++ 2-11 解： 设波节处的参考面为1T ' 则将参照面1T '内移到1T 1min1/4l θβπ==∴ 1211110.2j S S e j θ'==-由对称性可知 22110.2S j S =-= 由无耗网络的性质可知 22121112111,/2S S θθπ=-=± ∴ 12210.98S S ==±=±∴ 0.20.98[]0.980.2j S j -±⎡⎤=⎢⎥±-⎣⎦ 2-12 解： 插入相移 21arg S θπ== 插入衰减 2211()10lg0.175L dB dB S ==电压传输系数 210.98j T S e π== 输入驻波比 11111 1.51S S ρ+==-2-13 解： 由 0[]0j a j ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦ 可知 0[]0j S j -⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦ 由1212U jI I jU == 可得12210()()()0U j I U j I =+--=-+ 即 0[]0j Z j -⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦由1221I jU I jU =-= 得 0[]0j Y j ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦2-14 解： 插入驻波比 即为输入驻波比 即 111112212211111112212211,,[]011j S a a a aS aS a a a a ρ+⎡⎤+--===⎢⎥-+++⎣⎦∴ 1111, 2.622j S S j ρ====+2-15 解： 11l θβ= 111211122122[]j j j S e S e S S e S θθθ---⎡⎤'=⎢⎥⎣⎦2-16 解： 11l θβ=内移 22l θβ=外移 30θ=不动∴ 11211222122()111213()2212223313233[]j j j j j j j j S e S e S e S S e S e S e S e S e S θθθθθθθθθθ-----⎡⎤⎢⎥'=⎢⎥⎢⎥⎣⎦由 [][]S P S P '= 也可求得 其中 120000001j j e P e θθ-⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦2-17 解： 代入式 (2-44a)可得∴ 2/31/3[]1/32/3S ±⎡⎤=⎢⎥±⎣⎦由 [][][1]S S +≠ 可知该网络是互易有耗的。
《射频通信电路》习题及解答
习题1：1.1本书使用的射频概念所指的频率范围是多少？ 解：本书采用的射频范围是30MHz~4GHz1.2列举一些工作在射频范围内的电子系统，根据表1-1判断其工作波段，并估算相应射频信号的波长。
解：广播工作在甚高频（VHF ）其波长在10~1m 等1.3从成都到上海的距离约为1700km 。
如果要把50Hz 的交流电从成都输送到上海，请问两地交流电的相位差是多少？解：8443100.65017000.283330.62102v kmf k k λθπ⨯===⨯10==⨯10∆==1.4射频通信系统的主要优势是什么？ 解：1.射频的频率更高，可以利用更宽的频带和更高的信息容量2.射频电路中电容和电感的尺寸缩小，通信设备的体积进一步减小3.射频通信可以提供更多的可用频谱，解决频率资源紧张的问题4.通信信道的间隙增大，减小信道的相互干扰 等等1.5 GSM 和CDMA 都是移动通信的标准，请写出GSM 和CDMA 的英文全称和中文含意。
（提示：可以在互联网上搜索。
） 解：GSM 是Global System for Mobile Communications 的缩写，意为全球移动通信系统。
CDMA 英文全称是Code Division Multiple Address,意为码分多址。
1.6有一个C=10pF 的电容器，引脚的分布电感为L=2nH 。
请问当频率f 为多少时，电容器开始呈现感抗。
解： 11 1.1252wL f GHz wC LC π=⇒==既当f=1.125GHz 时，电容器为0阻抗，f 继续增大时，电容器呈现感抗。
1.7 一个L=10nF 的电容器，引脚的分布电容为C=1pF 。
请问当频率f 为多少时，电感器开始呈现容抗。
解：思路同上，当频率f 小于1.59 GHz 时，电感器呈现感抗。
1.8 1）试证明（1.2）式。
2）如果导体横截面为矩形，边长分别为a 和b ，请给出射频电阻R RF 与直流电阻R DC 的关系。
《射频通信电路》习题集及解答
习题1：1.1本书使用的射频概念所指的频率范围是多少？ 解：本书采用的射频范围是30MHz~4GHz1.2列举一些工作在射频范围内的电子系统，根据表1-1判断其工作波段，并估算相应射频信号的波长。
解：广播工作在甚高频（VHF ）其波长在10~1m 等1.3从成都到上海的距离约为1700km 。
如果要把50Hz 的交流电从成都输送到上海，请问两地交流电的相位差是多少？解：8443100.65017000.283330.62102v kmf k k λθπ⨯===⨯10==⨯10∆==1.4射频通信系统的主要优势是什么？解：1.射频的频率更高，可以利用更宽的频带和更高的信息容量2.射频电路中电容和电感的尺寸缩小，通信设备的体积进一步减小3.射频通信可以提供更多的可用频谱，解决频率资源紧张的问题4.通信信道的间隙增大，减小信道的相互干扰 等等1.5 GSM 和CDMA 都是移动通信的标准，请写出GSM 和CDMA 的英文全称和中文含意。
（提示：可以在互联网上搜索。
）解：GSM 是Global System for Mobile Communications 的缩写，意为全球移动通信系统。
CDMA 英文全称是Code Division Multiple Address,意为码分多址。
1.6有一个C=10pF 的电容器，引脚的分布电感为L=2nH 。
请问当频率f 为多少时，电容器开始呈现感抗。
解：111.1252wL f GHzwCπ=⇒==既当f=1.125GHz 时，电容器为0阻抗，f 继续增大时，电容器呈现感抗。
1.7 一个L=10nF 的电容器，引脚的分布电容为C=1pF 。
请问当频率f 为多少时，电感器开始呈现容抗。
解：思路同上，当频率f 小于1.59 GHz 时，电感器呈现感抗。
1.8 1）试证明（1.2）式。
2）如果导体横截面为矩形，边长分别为a 和b ，请给出射频电阻R RF 与直流电阻R DC 的关系。
第14章 射频电路与系统测试技术 无线通信射频电路技术与设计[文光俊]
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第14章 射频电路与系统测试技术
本章重点介绍了射频电路测量的基本设备及其功能；介绍 了常用的定标及误差校准技术；介绍了几种参数的测试方 法：S参数的测试方法，频率测试技术，相位噪声测试技 术，功率特性测试技术；介绍了器件的温度特性测试技术 发展情况。
教学 重点
能力 教学 要求 重点
掌握：常用的定标及误差校准技术；S参数的测试方法,频 率测试技术，相位噪声测试技术，功率特性测试技 术。 了解：器件的温度特性测试技术的发展情况。 熟悉：射频电路测量的基本设备及其功能。
E12 RT 1 E22 ER
E12 BT E X ET 1 E22 ER
2 E12 AT E11 ER 1 E22 ER
14
§14.1 基本测试设备
对于直通状态，已知 S11 S22 ，12 S21 0 ，则有： S
E12 RR 1 E22
7
§14.1 基本测试设备
利用网络分析仪测试S参数的实验系统
射频源通常是覆盖特定频段的扫频源。测量通道R用于测量入射 波，同时也作为参考端口。通道A和B通常用于测量反射波和传 输波。测量通道A和B可以同时测量任意两个S参量元素。此时， 和 S11 S21 的数值可以分别通过计算A/R和B/R的比值得到。若要测 量 和 S12 S22 ，则必须将待测元件反过来连接。
《射频通信电路设计》习题及解答(word文档良心出品)
习题1：1.1本书使用的射频概念所指的频率范围是多少？ 解：本书采用的射频范围是30MHz~4GHz1.2列举一些工作在射频范围内的电子系统，根据表1-1判断其工作波段，并估算相应射频信号的波长。
解：广播工作在甚高频（VHF ）其波长在10~1m 等1.3从成都到上海的距离约为1700km 。
如果要把50Hz 的交流电从成都输送到上海，请问两地交流电的相位差是多少？解：8443100.65017000.283330.62102v kmf k k λθπ⨯===⨯10==⨯10∆==1.4射频通信系统的主要优势是什么？ 解：1.射频的频率更高，可以利用更宽的频带和更高的信息容量2.射频电路中电容和电感的尺寸缩小，通信设备的体积进一步减小3.射频通信可以提供更多的可用频谱，解决频率资源紧张的问题4.通信信道的间隙增大，减小信道的相互干扰 等等1.5 GSM 和CDMA 都是移动通信的标准，请写出GSM 和CDMA 的英文全称和中文含意。
（提示：可以在互联网上搜索。
） 解：GSM 是Global System for Mobile Communications 的缩写，意为全球移动通信系统。
CDMA 英文全称是Code Division Multiple Address,意为码分多址。
Code division multiple access (CDMA) is a channel access method used by various radio communication technologies. ——Wikipedia1.6有一个C=10pF 的电容器，引脚的分布电感为L=2nH 。
请问当频率f 为多少时，电容器开始呈现感抗。
解： 11 1.1252wL f GHz wC π=⇒==既当f=1.125GHz 时，电容器为0阻抗，f 继续增大时，电容器呈现感抗。
1.7 一个L=10nF 的电容器，引脚的分布电容为C=1pF 。
无线通信射频(文光俊)第三章习题答案
3.18 解:归一化输入阻抗 zin 电长度为： l
Zin
Z0
j1.2 ；
w 2 f l l 2.176 Vp 0.77c
在 Smith 图上正向移动 2 l 得到 zL j3.6 或者 Z L j180 ；
in
由 in 0e
j 2 l
clear all; close all; global Z0; R=30; L=10*1e-9; C=2.5*10*1e-12; Z0=75; f=2*1e9; Vp=3*1e8; ZL=R+j*(2*pi*f*L-1/(2*pi*f*C)); beta=2*pi*f./Vp; l=0:0.0001:1; Zin=Z0*(ZL+j*Z0*tan(beta*l))./(Z0+j*ZL*tan(beta*l)); [dif_opt,i]=min(abs(real(Zin)-Z0)); lopt=l(i); fprintf('Optimal length:lopt=%f\n',lopt); beta=2*pi*f./Vp; gamma_0=(ZL-Z0)./(ZL+Z0); SWR=(1+abs(gamma_0))./(1-abs(gamma_0)); plot(1,real(Zin),'LineWidth',2.0)
在这种情况下我们使输入匹配的实部等于特性阻抗虚部可通过串联电感或电容补偿求最小线长的最好方法是使用如下程序
3.1 解:复传播常数为 k （R+jwL） ， Z0 （G+jwC） 当 R G 0 时： 假设： L
（R+jwL） ； （G+jwC）
R
= C ；得到 k RG jw LC 0.1936 +j24.3347 ； G
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2.2
AWG 26 d=16mil
a=d/2=8mil=8*(2.54*10^(-5))=0.2032mm
和引线相关联的电感：L=R
DC
==nH
引线的串联电阻：R R
2
DC
a
s
σ
====μΩ并联泄露电阻：
6
1133.9*10
R
2tan
e
e s
G fC f
π
===
∆
MΩ
2.4
（1）并联LC：
1
11
()
1/()1/()
Z j
j L j C C L
ωωωω
==-
--
（2）串联联LC：
2
1
()
Z j L
C
ω
ω
=-
（3）并联LR-C：
3
1
1/()
Z
R j L j C
ωω
=
++
（4）串联LRC：
4
1
()
Z R j L
C
ω
ω
=+-
四个频率响应的MATLAB程序如下:
clear all;
f=30e6:1000:300e6;
L=10e-9;
C=10e-12;
R=5;
Z1=1./(j*(2*pi*f*C-1./(2*pi*f*L)));
Z2=j*(2*pi*f*L-1./(2*pi*f*C));
Z3=1./(j*2*pi*f*C-1./(2*pi*f*L+R));
Z4=R+j*(2*pi*f*L-1./(2*pi*f*C));
subplot(2,2,1)
plot(f/1e6,abs(Z1));grid;
title('Parallel LC circuit'),
xlabel('frequency, MHz'),
ylabel('|Z1|,ohm');
subplot(2,2,2)
plot(f/1e6,abs(Z2));grid;
title('Series LC circuit'),
xlabel('frequency, MHz'), ylabel('|Z2|,ohm');
subplot(2,2,3)
plot(f/1e6,abs(Z3));grid;
title('Parallel (L+R)C circuit'), xlabel('frequency, MHz'), ylabel('|Z3|,ohm');
subplot(2,2,4)
plot(f/1e6,abs(Z2));grid; title('Series (L+R)C circuit'), xlabel('frequency, MHz'), ylabel('|Z4|,ohm');
MATLAB 程序仿真图如下:
100200300
1020
30Parallel LC circuit
frequency, MHz |Z 1|,o h m
100200300
200400
600Series LC circuit
frequency, MHz |Z 2|,o h m
100200300
5101520
25Parallel (L+R)C circuit
frequency, MHz
|Z 3|,o h m
100200300
200400
600Series (L+R)C circuit
frequency, MHz
|Z 4|,o h m
2.8
n,p ,,D n p
n p T kT
V q
μμ== (1) 00
CE
B B
n p E
FC
F V E E FB
p n B
D n d I I D p d β==
(2)
由(1)、(2)式可得正向电流增益： 00B n p E F E
p n B
n d p d μβμ=；根据20E i n E D n p N =和20B
i p B A n n N =得到 187.5E
n D E
F B
p A B
N d N d μβμ== 2.9
FET 的夹断电压与栅极-源极电压无关，是按照下式：2
p 4.242D qN d V ε
=
= V 此时，再由势垒电压0.8d V = V 得出0 3.44T d p V V V =-=- V ；
最大饱和漏极电流也与外加的栅极-源极电压无关，基
于
3/2
0[
(()]
3
p D s a t d d
G S
V I G V V V V =---
得到3/20[
] 6.893p DSS d d V I G V =-+
= A 这里2
2
0=8.16D n D G qN W d L q N W d L σμ== S
2.10
HEMT 的夹断电压求值如下：
2p ) 1.81D H V qN d ε==V
继而可求阀电压如下：
T0b p 1.22C V V W q V =--=-V V
利用上述的值，并且或按照方程
20[()]2
DS H
D n DS GS T V W I V V V Ld εμ=--；对于0DS GS T V V V ≤-的情况
或按照方程
20()2H
D n
GS T W I V V Ld
εμ=-；对于0DS GS T V V V ≥-的情况 计算漏极电流。