高频电子线路 杨霓清 答案 第八章-噪声与干扰
高频电子线路(第三版)[廖惜春]习题详解
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此习题答案由AP09057班廖汉杰（22号），梁裕成（21号），梁明浩（20号）梁恩铨（19号）李树明（18号）陈燕媚（5号）刘嘉荣（24号）同学及AP0905810坤鹏同学携手完成，由于编写时间有限，编者才学疏浅，难免有许多错漏之处，恳请各位同学原谅，如发现有错误及疑问的地方请致电客服中心。
最后，祝各位学习愉快，逢考必过！O(∩_∩)o...第一章1-21-5首先，我们要知道一个定理：串联谐振时，电感线圈和电容器两端电压幅值得大小等于外加电压幅值的Q 倍，Q 是品质因数（参见课本P11 电压谐振） 首先A-B 短路时，100==smcO U U QH C f CL μππω25310100)102(1)2(1112262020=⨯⨯⨯===-A-B 接阻抗X Z 时，有Ω=-===⨯==+==<-=-⨯⨯⨯=-=⇒=+-9.15112501.05.22p 2001,05.12625310200)102(111)(020200''0012262000CQ CQ R Q Q F C C C C C C C L C R Z X H L CX C X L L X L X XXX X C C C ωωωωμμπωωω，故故解得其中则应有串联）与电容器为（电阻器表明1-6未接负载时，RP Lg Q ω1=接负载后消耗功率的并联总电导LS R R R G 111++=则此时)1()1(1)1()111(11L S LS R P L S P LS PP L R R R R QR RR R Lg R RR R L RR R R L LG Q ++=++=++=++==ωωωω1-7(1)解：Ω=⇒--=++=====k 2.611121111122,,7.07.007.00LP S L LP S PP R R R C BW R R R R G CBW G f BW f Q G CQ πππωω）中的结果有结合（导电路中消耗功率的总电综上既有：又已知1-9解（1）将各回路电阻电容等效到电感L1中接入系数：n1=41,n2=41 图中Is Is 41'= S S C C 161'= S S G G 161'= L L C C 161'= L L G G 161'=则''1L S C C C C ++=总C f L p 2)2(1π=代入数据得： L= （有时间这里自己算下了）（2）''L S G G G G ++=总 ·····················①L G Q p 11ω总=······················②17.0Q f BW p =·························③综上三式可解得：=7.0BW (答案还是自己有空算下）1-10解：其等效电路如下：7210.125''';'25.0205211,2121222121=======+=+=N N p R R p R R p R R C C C p N N N p L S L L S S ，所以解得依题意1-12 解：Ω≈⨯⨯⨯⨯⨯=====≈====-k 104105110514.323.3321212,3.3388.19,)2(111267.07.07.022C Q R R R Q BW C R Q Q f BW BW fQ uH L C f C L P P L L L LPP L p ωωπω所以变为原来的，既是则需变为原来的倍，变为原来的所以要使代入数据得： 1-17 解：第二章2-1解：画出该电路交流Y 参数等效电路如下由等效电路可知谐振时放大系数L p oe fe uo g g g G GY A ++=-=,带负载时有：7.021BW f LG f p p =π由以上两式子可以⇒H L μ864.3=不带负载时6021==pp p Lg f Q π 可以=⇒p g （自己算下）既有： Ω=⇒--=k R g g G g L p oe L53.8谐振时又有：p oe f C C Lπωωω2),(1=+= 即可pF C 6.61=⇒2-2(1)画出电路Y 参数等效电路如下其中LQ g n n P P p ω1,41,4121===（2）谐振时有：pFC F C F C H L C n C n C Lie ie oe 8.53p 18,p 7,4)(11oe 22211====++=代入上式解得将μωω （3)由图可知：3.1611085.2267.13,p 5222121==⨯=-=++=-=-GLQ S G A g n g n g G GY n n A L uo ieoe p feuo ω，代入数据得 MHz Q f BW LP656.07.0==∴ (4)要使实际7.0'7.06.75BW MHz BW ==∴ 需使Ω=⨯⨯==⇒=+=-6631085.226.616.616.75'G R G g G G L L 应该并联电阻实际实际2-3(1)解：由公式可知最大谐振功率增益179515.0415584222max≈⨯⨯+==ie oe fepo g g Y A（2）有公式得失配系数：5.41012.0105.06.032322221=⨯⨯⨯⨯==--ie oe g n g n q 失配系数：22)5.41(5.44)1(4+⨯=+=q q s ρ2-5本题答案参考：课本P58~P59 (1)中和法 （2）失配法 2-61,减少负载对回路的影响 2，极间交直流隔开 3，阻抗匹配2-7（1）单极放大系数z k 333125.255467.136533.1611085.2267.13317.037.03337.05uo 221212121H BW BW A A kHz Q f BW GLQ S G A g n g n g Y n n GY n n A uo uo LPP L ieoe p fefeuo =-======∴==⨯=-=++-=-=-）（）（）（）则（，代入数据得ω(2)保持总同频带为单级同频带，则单级通频带需变成MHz BW BW 306.112317.07.0=-=总单因为增益带宽之积保持不变，所以当总频带为单级频带时，总放大系数也应该变为单级放大系数，即是67.13)('3=uo A2-8解：衰减量为20db 对应的通频带为1.0BW 又kHz BW BW 5001107.021.0=-=kHz kHz BW 25.5011050021.0=-=∴21325.507.107.0===kHzMHzBW f Q p L所以，每个回路的有载品质因数为213 2-12根据公式有：68.2121513.31513.28.111)(2131213~1=⨯-+-+=-+-+=pm pm f pm f f f A A N A N N N本题公式参考课本P70页 2-13 （1）203.311)(165.111)(12131213~12131213~1=-+-+==-+-+=pm pm f pm f f f pm pm f pm f f f A A N A N N N A A N A N N N 噪声系数：系统噪声系数：系统（2）系统一指标分配更合理，因为多级放大器总噪声系数主要取决与一，二级，后面各级的噪声系数对总噪声系数的影响较小，所以要使第一级噪声系数尽量小，额定功率尽可能高第三章3-1 (略)3-2（略） 3-7 解：因为E O C P P =η ⇒W P P C O E 3.86.05===η 又因为W P P P P P O C C O O C 31032==⇒+=η又A U P I I U P CC E CO CO CC E 346.0243.8===⇒= 同理，当0080=c η时 可得 w P P COE 25.68.05===ηW P P O C 31032==3-8 解：A I I R I U m A m AI i i I i U P P CO c CO O m 3.1727026.395253.0100)70()70(702101cmax c1m c1m cm 0cmax 0max 1cmax cm ======⇒==）（而及：）（由公式：。
高频电子线路 高瑜翔版课后习题解答详细解答
L
Re
C
CA
rA
题 3.14 图
解：先将 L 、 CA 等效为电感 LA ，则 LA 、 C 组成 L 形网络，如题 3.14(s)图所示。由图可得
Qe
Re 1 rA
80 1 3 8
由图又可得 Qe LA / rA ，所以可得
LA
Re
C
rA
LA
Qe rA
38 2π 2 106
1.91106
H
1.91 μH
题 3.14(s)图
LA
LA
1
1 Qe2
1.91 μH 1
1 32
2.122
μH
C
1 2 LA
电压和集电极电流波形，并求出电流导通角 及 Ic0 、 Ic1m 、 Ic2m 的大小。
iC/A
0.8 0.6 0.4 0.2
0 0.6 1.2 uBE/V
题 3.8 图
解：由 uBE VBB ui 0.2 1.1cost V ，可作出它的波形如图(2)所示。
根据 uBE 及转移特性，在图中可作出 iC 的波形如题图 3.8(s)。由于 t=0 时， uBE uBEmax (0.2 1.1) V =1.3V , 则
R1 2 较大,可采用部分接入法公式 X C2
C
C1C2 C1 C2
100( pF )
电感
L
1 (2fo )2 C
0.253(mH )
《高频电子线路》 高等教育出版社 课后答案
F
= 0.0356 × 109 Hz = 35.6 MHz
R p = Qρ = 100 BW0.7 = fρ Q =
35.6 × 106 Hz = 35.6 × 104 Hz = 356 kH z 100
[解]
f0 ≈ 1
= 100 kΩ//114. kΩ//200 kΩ=42 kΩ R 42 kΩ 42 kΩ = = 37 Qe = e = ρ 390 μH/300 PF 1.14 kΩ BW0.7 = f 0 / Qe = 465 kHz/37=12.6 kHz
课
Re = Rs // R p // RL
后
R p = Qρ = 100
390 μH = 114 k66.7 BW0.7 150 × 103
2 2
⎛ 2Δf ⎞ ⎛ 2 × 600 × 103 ⎞ 1 66.7 = 1+ ⎜Q = + ⎟ ⎜ ⎟ = 8.1 f0 ⎠ 10 × 106 ⎠ ⎝ ⎝
2.3
个多大的电阻? [解]
L=
ww
w.
Q=
Up Uo
• •
已知并联谐振回路的 f 0 = 10 MHz, C=50 pF, BW0.7 = 150 kHz, 求回路的 L 和 Q 以及 Δf = 600 kHz 时电压衰减倍数。如将通频带加宽为 300 kHz，应在回路两端并接一
1 1 = = 5 × 10−6 H = 5 μ H 2 6 2 −12 (2π f 0 ) C (2π × 10 × 10 ) × 50 × 10
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目 第２章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章
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小信号选频放大器 谐振功率放大器 正弦波振荡器 振幅调制、振幅解调与混频电路 角度调制与解调电路 反馈控制电路
高频------答案
高频------(杨霓清)答案(2)(总43页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--有一调幅波的表达式为625(10.7cos250000.3cos210000)cos210t t t υπππ=+-（1）试求出它所包含的各分量的频率与振幅；（2）绘出该调幅波包络的形状，并求出峰值与谷值幅度； 解：（1）它所包含的各分量的频率与振幅分别为 载频 610 振幅 25第一对边频 6105000± 振幅×25×= 第二对边频 641010± 振幅×25×= （2）绘出的该调幅波包络为：求出的调幅峰值与谷值幅度为 max 1.7V =， min 0V =当采用相移法实现单边带调制时，若要求上边带传输的调制信号为11cos m V t ΩΩ，下边带传输的调制信号为22cos m V t ΩΩ，试画出其实现方框图。
解：方框图如下图所示1122()cos()cos()o M m c M m c t A V t A V t υωωΩΩ=+Ω+-Ω电视图像传输系统如题图，设输入的图像信号频谱在0～6MHz范围内是均匀υ不失真地重现输的，试画出（A～H）各点的频谱图，证明系统输出信号oυ频谱。
入图像信号1题图解：各点频谱如下图所示何谓过调幅为什么双边带调制信号和单边带调制信号均不会产生过调幅 答：调制信号振幅大于载波信号振幅的情况称为过调幅。
因为双边带和单边带调制信号已经将载波信号抑制，故均不会产生过调幅。
一非线性器件的伏安特性为(0)0(0)D g i υυυ>⎧=⎨≤⎩式中 121122cos cos Q Q m m V V V t V t υυυωω=++=++。
若 2m V 很小，满足线性时变条件，则在1/2Q m V V =-、0、1m V 三种情况下，画出1()g υ波形，并求出时变增量电导1()g υ的表达式，分析该器件在什么条件下能实现振幅调制、解调和混频等频谱搬移功能。
高频习题解
高频电子线路题解第1章高频电子线路基础1.1 无线通信为什么要用高频信号？“高频”信号指的是什么？答：为了有效地进行传输，必须采用数千kHz以上的高频振荡信号作为载体，将携带信息的低频电信号“装载”在高频振荡信号上(这一过程称为调制)，然后经天线发送出去。
“高频”并无严格定义。
因此，在本书中把1500kHz～3GHz 频率认为是高频带，而将这种频带的电路定义为“高频电路”。
1.2无线电波的传播方式有哪些？答：直射传播，绕射传播，电离层的折射和反射传播1.3什么叫通信？凡是在发信者和收信者之间，以任何方式进行消息的传递，都可称之为通信。
1.4 现代通信系统组成框图答：图1.3 现代通信系统组成框图1.5 调幅发射机组成框图答：1.6超外差式接收机的方框图答：1.7 噪声的种类很多，有外部噪声；有内部噪声。
内部噪声源主要有电阻热噪声、晶体管噪声、场效应管噪声和天线噪声四种。
1.8干扰一般指外部干扰，可分为自然的和人为的干扰。
自然干扰有天线干扰、宇宙干扰和大地干扰。
人为干扰主要有工业干扰和无线电台的干扰等。
1.9晶体三极管噪声有热噪声、散弹噪声、分配噪声、闪烁噪声第2章 高频谐振放大器2.1 LC 谐振网络是高频电路中最常用的无源网络，包括串联谐振回路、并联谐振回路、抽头并联谐振回路和耦合谐振回路四种结构。
2.2通频带为00.70.72Lf BW f Q =∆=2.3 矩形系数是表征放大器选择性好坏的一个参量。
其定义为:0.10.10.10.70.722r f BW K f BW ∆==∆2.4 n 级放大器通频带为0.70.70.70()(2)n n BW f BW ∆===2.5 某中频放大器的通频带为６MHz, 现采用两级或三级相同的单调谐放大器, 两种情况下对每一级放大器的通频带要求各是多少？解 当n =2时, 因为67.021210612⨯=-=BW BW ，所以, 要求每一级带宽为660.79.3710H z BW ==⨯同理, 当n ＝３时, 要求每一级带宽为660.711.7610H z B W ==⨯2.6 多级单调谐放大器级联时，选择性比单级放大器有所改善，但同时频带变窄。
高频电子线路最新版课后习题解答第八章--反馈控制电路答案
第八章 思考题与习题8.1 反馈控制电路中的比较器根据输入比较信号参量的不同，可分为 自动电平控制电路 、自动频率控制电路 和 自动相位控制电路 三种。
8.2 自动增益控制电路又称AGC ，比较器比较的参量是 电压 。
自动增益控制电路的核心电路是 可变增益放大器 。
8.3自动相位控制电路又称 锁相环，比较器比较的参量是 相位 。
基本的锁相环路由 鉴相器 、 环路低通滤波器和 压控振荡器 三部分组成。
锁相环再锁定时，只有剩余相位 误差，而没有剩余 频率误差。
8.4 锁相环实际上是一个 相位反馈控制系统，当环路达到锁定状态时，输出信号与输入参考信号两者的频率相等。
8.5 AGC 的作用是什么？主要的性能指标包括哪些？答： AGC 电路可用于控制接收通道的增益，它以特性增益为代价，换取输入信号动态范围的扩大使输出几乎不随输入信号的强弱变化而变化。
其性能指标有两个：动态范围和响应时间。
8.6 AFC 的组成包括哪几部分，其工作原理是什么？答：AFC 由以下几部分组成：频率比较器、可控频率电路、中频放大器、鉴频器、滤波器。
工作原理：在正常情况下，接收信号的载波为s f ，本振频率L f ，频输出的中频为I f 。
若由于某种不稳定因素使本振发生了一个偏移＋L f ∆。
混频后的中频也发生同样的偏移，成为I f ＋L f ∆，中频输出加到鉴频器的中心频率I f ，鉴频器就产生了一个误差电压，低通滤波器去控制压控振荡器，使压控振荡器的频率降低从而使中频频率减小，达到稳定中频的目的8.7 比较AFC 和AGC 系统，指出它们之间的异同。
解：二者都属于反馈控制系统，但AFC 是采用鉴频器，将输入的两个信号的频率进行比较，它所输出的误差电压与两个比较的频率源之间的频率差成正比，所以达到最后稳定状态时，两个频率之间存在稳态频率误差。
而AGC 是将输出电压经过处理后反送到某一前端放大器控制该放大器的增益，以达到使输出电压基本不变的目的。
《高频电子线路》习题解答完整答案
流 I0。（3）电容器 C 两端电压 Uc。
VS
rL C
《高频电子线路》习题解答(周选昌)
3
解：根据题意画出其电路如图所示。
rL
Q0
2f0 L Q0
10
1 LC
C0
C
1 2L
200
pF
。
谐振时回路电流 I 0
VS rL
1mA
电容两端的电压U C
I0 X C
，其等效电路如右图
所示，则有：
C
R0
L N1
N2
N3
RL Rs
RS'
C
R L'
R0
L
N1
N2
N3
RL
Rs
RS'
1 P12
RS ， RL'
1 P22
RL 。此时有谐振阻抗：
RT R0 // RS' // RL' ，回路总电容：
C
C ，有载品质因素： Qe
RT
RT 0C ，其中0
1 QC2
RC
0.098
X CC
1 1
XC XC
即 CC C 200 pF
1
QC2
则串联谐振回路的总电感 L0 L 585 H ，总电容 C0 CC 200 pF 。
串联谐振回路的总谐振电阻 r0 rL rC 17.1 0.098 17.198
(e)
令接入系数 PC
C1 C2 C1
，接入系数 PL
N2 N2 N1
高频电子线路习题答案
=9
8Ct = 260 × 10−12 − 9 × 12 × 10−12
Ct
=
260 − 8
108 × 10−12
=
19pF
1
L= (
2π × 535× 103 ) (2 260+ 19 )× 10-12
10 6
=
≈ 0.3175mH
3149423435
答：电容 Ct 为 19pF，电感 L 为 0.3175mH.
=
1 2π CRD
arctan(2π
fCRD )
∞ 0
=
1 4CRD
=
1 4 × 100 × 10−12 × 56
1010 = ≈ 44.64MHz
224
U
2 n
=
2
I
0qBn
H
2 0
= 2 × 0.465× 10−3 × 1.6× 10−19 × 44.64× 106× 562 ≈ 2083× (µV 2 )
= 4π 2 × 4652 ×106 × 200 ×10 −12
10 6 = 4π 2 ×4652 ×200 ≈ 0.586mH
B 0.707
=
f0 QL
:
QL
=
f0 B0.707
=
465× 103 8× 103
= 58.125
:
R0
= Q0 ω0C
100 = 2π × 465× 103 × 200× 10−12
=
1+
f0 0.024
12
≈
0.998f0
=
4.99kHz
1
1
109
Q = 2πf0Crq = 2π ×5 ×103 ×0.024 ×10−12 ×15 = 3.6π = 88464260
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思考题与习题
8.1 电阻热噪声有何特性？如何描述？
8.2求题8.2图所示并联电路的等效噪声带宽和输出均方噪声电压值。
设电阻R =10k Ω,
C =200pF, T =290K 。
题8.2图
题8.3图
8.3求题8.3图所示并联谐振回路的等效噪声带宽L B 和输出均方噪声电压值。
（提示：可把它看作噪声通过线性系统，噪声源为r 上的热噪声；也可把r 等效成并联电阻0R ，求在并联回路两端表现的电阻部分产生的热噪声。
）
8.4 求题8.4图所示的T 型和π型电阻网络的噪声系数。
题8.4图
8.5 题8.5图所示是一个有高频放大器的接收机方框图。
各级参数如图中所示。
试求接收机 的总噪声系数，并比较有高放和无高放的接收机对变频噪声系数的要求有什么不同？
题8.5图
答：根据多级电路总噪声系数为
F N ＝3441113123
111F F F F PH PH PH PH PH PH N N N N A A A A A A ---+++ 1 传输线的噪声系数是1F N ＝
11PH A ＝10.8＝1.25 2 接收机总噪声系数为F N ＝3441113123111F F F F PH PH PH PH PH PH N N N N A A A A A A ---+++
＝1.25+
2171310.80.8100.8100.7
----+⨯⨯⨯ ＝3.61
3 若无高放，则总噪声系数为
F N ＝1F N ＋34113
11F F PH PH PH N N A A A --+ ＝71311.250.80.80.7--+
+⨯ ＝12.32
可见无高放后，接收机噪声系数比有高放要大很多。
若要降低接收民噪声系数只有降低变频器的噪声系数提高功率增益，这样对变频器的要求就很高。
因而最好是在变频器前啬高放级。
若还要进一步降低总噪声系数还可以将高放和变频和在一个制冷系统中，使其处于零下100摄氏度，这样总噪声系数又会有较大下降。
8.6某接收机的前端电路由高频放大器、晶体管混频器和中频放大器组成。
已知晶体管混频
器的功率传输系数PH A =0.2，噪声温度1T =60K ，中频放大器的噪声系数FI N =6dB 。
现有噪声系数为3 dB 的高频放大器来降低接收机的总噪声系数。
若要求总噪声系数为10 dB ，则高频放大器的功率增益至少要多少分贝？
解：由题意知
1 高频放大器的噪声系数F N =3dB
F N =2
2晶体管混频器的噪声温度i T =60K ，对应的噪声系数为
F N =1i T T +=601290+=1.21 3中频放大器的噪声系数I F N =6dB
I F N ＝3.98
4接收机总噪声系数F N ＝10dB
设高频放大器的噪声系数为1F N ，功率增益为1PH A ，由题意知1F N =2晶体管混频器的噪声
系数2F N ,为功率传输系数为2F N ，，由题意知2F N =1.21,2PH A =0.2 ; 频放大器的噪声系数为3F N ，由题意知3F N =1F N =3.98
若接收机不考虑天线和传输线的噪声系数，只考虑高频放大、混频器和中频放大器的噪声系
数，则接收机的总噪声系数F N 的表示式为F N ＝32111211F F F PH PH PH N N N A A A --+
+ 可得
10＝2＋111.211 3.9810.2
PH PH A A --++⨯
1PH A ＝1.89 1PH A （dB ）=10lg1.89 = 2.76dB
8.7有一放大器功率增益为60 dB ，带宽为1MHz ，噪声系数F N =1，问在室温290K 时，它
的本身输出额定噪声功率为多少？若F N =2，其值为多少？
解：因为放大器本身输出额定噪声功率为n P =()1F n PH N kT f A -∆
1 当F N =1时
n P =0表示放大器本身不产生噪声输出。
2当F N ＝2时
n P ＝()1F n PH N kT f A -∆
＝1.38⨯-2310
⨯290⨯1⨯610⨯610 ＝4⨯-910V -2
8.8 RC 并联网络中，设C 是无损耗电容。
试求该网络两端的均方值噪声电压，并求该网络
的等效噪声通频带。
若R 增大或减小，该网络两端的均方值噪声将如何变化？
8.9接收机带宽为3kHz ，输入阻抗为50Ω，噪声系数为6dB ，用一总衰减为4 dB 的电缆连
接到天线。
假设各接口均匹配，为了使接收机输出信号噪声比为10 dB ，则最小输入信号应为多少？
8.10有一放大器的功率增益为15dB ，带宽为100MHz ，噪声系数为3dB 。
若将其连接到等
效噪声温度为800K 的解调器前端，则整个系统的噪声系数和等效噪声温度为多少？
8.11某卫星通信接收机的线性部分如题8.16图所示，为满足输出端信噪比为20dB 的要求，
计算天线所需获得的信号功率。
题8.11图
8.12某接收机线性部分如图8.12题所示，接收信号经传输送至变频器，再由中频放大器放
大。
他们的额定功率增益和噪声系数如图所示，求其总噪声系数。
图8.12题
8.13晶体管和场效应管噪声的主要来源是哪些？为什么场效应管内部噪声较小？
答：二者都有热噪声、散粒噪声、1/f 噪声等，但晶体管还有因多数与少数载流子由于在
基区产生的复合作用而引起的分配噪声。
场效应管内只有一种载流子无能无力因而不会产生分配噪声。
所以场效应管的内部噪声较小。
8.14一个1000Ω电阻在温度290K 和10MHz 频带内工作，试计算该元件两端产生的噪声电
流的均方根值。
解：2n υ=4nR kT f ∆＝4⨯1.38⨯310-⨯290⨯10⨯610⨯10002V
＝160.08⨯210－2V
因此，噪声电压和噪声电流的远方根值为、
12.65⨯610－⨯12.65V μ
噪声电流的均方根值为
12.65⨯910－A
8.15如题8.15图所示，不考虑R L 的噪声，求虚线框内线性网络的噪声系数F N 。
题8.15图
解：首选将电压源化为电流原，即
s i =s s
R υ=s s G υ 噪声电流的均方值为
2ns i =4n s kT f G ∆
内的噪声电流均方值为
2nR i =14n kT f R
∆=4n kT f G ∆ 信号功率为
si P =2s s L
i G G G ++ 输入噪声功率为
ni P =2ns s L
i G G G ++ 输出信号功率为
so P =2s s L
i G G G ++ 输出噪声功率为
no P =22nR ns s L
i i G G G +++ 由噪声系数的定义得
n F =//si ni so no P P P P =22222//()
s ns s ns nR i i i i i + =222
ns nR ns i i i +=1+s G G =1＋s R R s R ＝R 时，n F ＝2； s R ≠R 时，n F ＝1＋s R R。