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。

试分别计算在100mhz和1ghz的频率下，三种材料的趋肤深度。

解：趋肤深度?定义为：在100mhz时：cu为2 mmal 为 2.539mmau为 2.306mm在1ghz时：cu为0.633 mmal 为 0.803mmau为 0.729mm1.10某个元件的引脚直径为d=0.5mm，长度为l=25mm，材料为铜。

请计算其直流电阻rdc和在1000mhz频率下的射频电阻rrf。

解：r?s它的射频电阻adllrrf?rdc????22?4????d2???d????0?r?4??10?1?????????7zdf?l?0.123???d?1.11个电阻的标示分别为：“203”、“102”和“220r”。

请问三个电阻的阻值分别是多少？（提示：可以在互联网上查找贴片元件标示的规则）解：1.12试编写程序计算电磁波在自由空间中的波长和在铜材料中的趋肤深度，要求程序接收键盘输入的频率f，在屏幕上输出波长?和趋肤深度?。

解：float f;float l,h;printf(input the frequency: f=);scanf(%f,f);l=3e8/f;h=1/sqrt(3.14*f*6.45*4*3.14) ;printf(wavelength:%f\n,l);printf(qufushendu%fm\n,h);getch() ;习题2：1．射频滤波电路的相对带宽为rbw=5%，如果使用倍数法进行表示，则相对带宽k为多少？解答：defdeff?fhfh?flfh?fl） rbw??2?100%?5% （中心频率：f0?l2f0fh?flfhk= fllgfhflk(db)=20?k=1.05k(db)=0.42 db2．一个射频放大电路的工作频率范围为：fl=1.2ghz至fh=2.6ghz。

试分别使用百分法和倍数法表示该放大电路的相对带宽，并判断该射频放大电路是否属于宽带放大电路。

解答：rbw?fhfh?flf0?2fh?flfh?fl??????????? fl=2.1 k=k(db)=0.3db由于k2，?它属于宽带放大电路3．仪表放大电路的频带宽度为：dc至10mhz。

请分别计算该放大电路的绝对带宽和相对带宽，并判断该放大电路是否属于宽带放大电路。

解答:绝对带宽： bw?fh?fl?10mhzfk?20lh??fl 相对带宽：k?2所以它属于宽带放大电路。

4．某射频信号源的输出功率为pout=13dbm，请问信号源实际输出功率p是多少mw？解答:5．射频功率放大电路的增益为gp=7db，如果要求输出射频信号功率为pout=1w，则放大电路的输入功率pin为多少？6．在阻抗为z0=75?的catv系统中，如果测量得到电压为20db?v，则对应的功率p为多少？如果在阻抗为z0=50?的系统中，测量得到相同的电压，则对应的功率p又为多少？???????解答：?v(dbuv)?90?10lgz0?p(dbm) pout(dbm)?10lgp?p?20mw1gp?10lgpout?pin?199mwpin)?v(db)?uv9?0100lp(dbm gz?当z0=75?时，p(dbm)=-88.7 dbm当z0=50?时，p(dbm)=-86.9 dbm7．使用（2.30）式定义的品质因数，计算电感l、电容c、电阻r并联电路的品质因数q0。

解答：假设谐振频率时，谐振电路获得的电压为v(t)?v0cosw0t12?2(v0cosw0t)2w0cdt?v0c0024tt12?v022?22el??el(t)dt??i0cos(w0t??)]w0ldt??v0c20024w0l4电阻r损耗的平均功率为 ec??ec(t)dt??ttplos?sv02r因此并联谐振电路的品质因数q0为e?ecq0?2?l?rw0cploss8．使用图2-12（b）的射频开关电路，如果pin二极管在导通和截止状态的阻抗分别为zf和zr。

请计算该射频开关的插入损耗il和隔离度is。

解答：il?20lg插入损耗2z0?zfz0is?20lg隔离度2z0?zrz09．请总结射频二极管的主要种类、特性和应用领域。

解答：10．雪崩二极管、隧道二极管和gunn二极管都具有负阻的特性，尽管形成负阻的机理完全不一致。

请设计一个简单的电路，利用二极管的负阻特性构建一个射频振荡电路。

解答：11． 1）试比较射频场效应管与射频双极型晶体管结构和特性上的差异。

2）试讨论晶体管小信号模型和大信号模型的主要区别。

请问能否使用晶体管大信号模型分析射频小信号。

解答：场效应管是单极性器件，只有一种载流子对通道电流做出贡献，属于压控器件，通过栅极-源极的电压控制源极-漏极电流变化；使用gaas半导体材料misfet的截止频率可以达到60—70ghz,，hemt可以超过100ghz，因此在射频电路设计中经常选用它们作为有源器件使用；双极型晶体管分为pnp和npn两种类型，其主要区别在于各级的参杂类型不一致，属于电流控制器件，正常工作时，基极-发射极处于正偏，基极-【篇二：微波及射频电路设计】b设计方面的理念及其设计原则。

之所以选择微波级高频电路之pcb设计原则，是因为该方面原则具有广泛的指导意义且属当前的高科技热门应用技术。

从微波电路pcb设计理念过渡到高速无线网络（包括各类接入网）工程，也是一脉相通的，因为它们基于同一基本原理棗双传输线理论。

有经验的射频工程师设计的数字电路或相对较低频率电路pcb，一次成功率是非常高的，因为他们的设计理念是以“分布”参数为核心，而分布参数概念在较低频率电路（包括数字电路中）中的破坏作用，常为人们所忽略。

长期以来，许多同行完成的电子产品（主要针对通讯产品）设计，往往问题重重。

一方面固然与电原理设计（包括冗余设计、可靠性设计等方面）的必要环节缺乏有关，但更重要的，是许多这类问题在人们认为已经考虑了各项必要环节下而发生的。

针对这些问题，他们往往将精力花在对程序、电原理、参数冗余等方面的核查上，却极少将精力花在对pcb设计的审核方面，而往往正是由于pcb电路板设计缺陷，导致大量的产品性能问题。

pcb板设计原则涉及到许多方方面面，包括各项基本原则、抗干扰、电磁兼容、安全防护等等。

对于这些方面，特别在高频电路（尤其在微波级高频电路）方面，相关理念的缺乏，往往导致整个研发项目的失败。

许多人还停留在“将电原理用导体连接起来发挥预定作用”基础上，甚至认为“pcb设计属于结构、工艺和提高生产效率等方面的考虑范畴”。

许多专业射频工程师也没有充分认识到该环节在射频设计中，应是整个设计工作的特别重点，而错误地将精力花费在选择高性能的元器件，结果是成本大幅上升，性能的提高却微乎其微。

应特别在此提出的是，数字电路依靠其强的抗干扰、检纠错以及可任意构造各个智能环节来确保电路的正常功能。

一个普通的数字应用电路而高附加地配置各类“确保正常”的环节，显然属于没有产品概念的举措。

但往往在认为“不值得”的环节，却导致产品的系列问题。

原因是这类在产品工程角度看不值得构造可靠性保证的功能环节，应该建立在数字电路本身的工作机理上，只是在电路设计（包括pcb设计）中的错误构造，导致电路处于一种不稳定状态。

这种不稳定状态的导致，与高频电路的类似问题属于同一概念下的基本应用。

在数字电路中，有三个方面值得认真对待：（1）数字信号本身属于广谱信号。

根据傅里叶函数结果，其包含的高频成份非常丰富，所以数字ic在设计中，均充分考虑了数字信号的高频分量。

但除了数字ic 外，各功能环节内部及之间的信号过渡区域，若任意而为，将会导致系列问题。

尤其在数字与模拟和高频电路混合应用的电路场合。

（2）数字电路应用中的各类可靠性设计，与电路在实际应用中的可靠性要求及产品工程要求相关，不能将采用常规设计完全能达到要求的电路附加各类高成本的“保障”部分。

（3）数字电路的工作速率正在以前所未有的发展迈向高频（例如目前的cpu，其主频已经达到1.7ghz 棗远远超过微波频段下限）。

尽管相关器件的可靠性保障功能也同步配套，但其建立在器件内部和典型外部信号特征基础上。

微波电路及其pcb 设计一．关于cad 辅助设计软件与网络分析仪对于高频电路设计，当前已经有了很好的cad 类软件，其强大的功能足以克服人们在设计经验方面的不足及繁琐的参数检索与计算，再配合功能强大的网络分析仪，按理应该是稍具经验者便能完成质量较好的射频部件。